电磁感应章节总结一
教学内容: (1)楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化
阻碍:磁通量增加时(感应电流磁场要削弱磁通量增加),B 感与 B 原反向
磁通量减少时(感应电流磁场要补充磁通量),B 感与 B 原同向
简单记忆:增反减同
(2)判断步骤: 确定图 1、图 2 中感应电流方向:(4)符合能量守恒: 3
感应电动势: 4
电磁感应中的能量转化: 二
典型例题 例 1
如图 1 所示,半径为 R、单位长度电阻为 λ 的均匀导体圆环固定在水平面上,圆环中心为 O
匀强磁场垂直水平面方向向下,磁感应强度为 B
平行于直径 MON 的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动
杆的电阻可以忽略不计,杆与圆环接触良好
某时刻,杆的位置如图,∠aOb=2θ,速度为 v
求此时刻作用在杆上的安培力的大小
图 1解析:杆切割磁感线时,ab 部分产生的感应电动势此时弧 acb 和弧 adb 的电阻分别为 2λR(π-θ)和 2λRθ作用在杆上的安培力 例 2
如图 2 所示,MN、PQ 是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为 L,导轨平面与水平面的夹角为 α,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场,磁感应强度为 B
在导轨的 M、P 端连接一个阻值为 R 的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒 ab,质量为 m,从静止释放沿导轨下滑
金属棒 ab 下滑过程中的最大速度是多少
ab 与导轨间的动摩擦因数为 μ,导轨和金属棒的电阻不计
图 2解析:ab 下滑做切割磁感线的运动,产生的感应电流方向及受力如图 3 所示
在下滑的过程中,ab 棒做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度 a=0 时,速度达到最大值,设最大速度为 vm,则有图 3 例 3
两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为 l