电磁感应的能量问题VIP免费

1II題刨|打描1.安培力的大小电磁感应中的动力学问题感应电EI=R+r»=B212VR+r电磁感应的能量问题感应电动势：E=Blv安培力公式：F=BIl2.安培力的方向(1)先用右手定则确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向。(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反。II聴心寰破1.电磁感应中动力学问题的动态分析联系电磁感应与力学问题的桥梁是磁场对电流的安培力，由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约关系，因此导体一般不是匀变速直线运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态，分析这一动态过程的基本思路是：导体受力运动―皿感应电动势错误!感应电流错误!通电导体受安培力一合外力变化―合冷加速度变化一速度变化一周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定的临界状态。2.解题步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向。(2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小。(3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力方向的确定。(4)列出动力学方程或平衡方程求解。3.两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态。处理方法：根据平衡条件一一合外力等于零，列式分析。(2)导体处于非平衡态——加速度不为零。处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。2内电路(r)受力分II輕綁打描1.能量的转化4.电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值或最小值的条件。(2)基本思路是:□口丄§E=力学对魏1—过程分折闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,感应电流在磁场中受安培力。外力克服安培力做功，将其它形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其它形式的能。2.实质电磁感应现象的能量转化，实质是其它形式的能和电能之间的转化。II曲霞突破1.能量转化分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程。(2)当磁场不动、导体做切割磁感线的运动时，导体所受安培力与导体运动方向相反，此即电磁阻尼。在这种情况下，安培力对导体做负功，即导体克服安培力做功，将机械能转化为电能，当感应电流通过用电器时，电能又转化为其它形式的能，如通过电阻转化为内能(焦耳热)。即：|其他形式的能(如：机械能)|安培力做负功［电能电流做功|其他形式的能(如：内能)|(3)当导体开始时静止、磁场(磁体)运动时，由于导体相对磁场向相反方向做切割磁感线运动而产生感应电流，进而受到安培力作用，这时安培力成为导体运动的动力，此即电磁感应中的能量问3电w宀＞0安其他形式的电磁驱动。在这种情况下，安培力做正功，电能转化为导体的机械能。综上所述，安培力做功是电能和其他形式的能之间相互转化的桥梁，表示如下：2.求解焦耳热Q的三种方法(1)直接法：Q=l2Rt⑵功能关系法：Q=W克服安培力S-■■■■!(1)电磁感应动力学问题中，要抓好受力情况、运动情况的动态分析。导体受力运动产生感应电动势一感应电流一通电导体受安培力一合外力变化一加速度变化一速度变化，最终加速度为零，导体达到匀速运动的稳定状态。(2)这类问题要抓住“速度变化引起安培力变化”这个关系，并从分析物体的受力情况与运动情况入手解决问题，这是解题的关键。$［福建泉州2015届期耒］如图甲所亦，水平面上固定着两根间距Um的光滑平行金属导轨两点间连接一个阻值=3<1的电肌，'根质量m=0,2您、电阻广二20的金属棒血垂直于导轨放置+在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小左二2T,方向竖直向上的匀强磁场，磁场宽度^=5.2m.现对金属棒施加一个大小F=2N、方向平行导轨向右的恒力，从金属棒进入磁场开始计时，其运动的芒-t图像如图乙所小，运动过程中金属棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计，求:(1)金属棒刚逬人磁场时所受安培力的大小F安；(2)金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量QR.Ma,.N叫nrL)IiI'—I