第四课时 法拉第电磁感应的应用(二)VIP免费

法拉第电磁感应的应用(二)【知识梳理】：电磁感应现象中的电路和图象问题1.电磁感应中的电路问题：在电磁感应中，切割磁感线的导体或发生磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，将它们接到电阻等用电器上，便可对用电器供电，在回路中形成电流，将它们接在电容器上，便可使电容器充电，解决此类问题的基本方法是：（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向（2）画出等效电路图（3）运用闭合电路的欧姆定律，串并联电路的性质，电功率等联立求解。2.电磁感应现象中的图像问题:电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B—t图像，t图像．E—t图像和I—t图像，对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E—x图像和I—x图像．这些图像问题大体上可分为两类：①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，②由给定的有关图像分析电磁感应过程．求解相应的物理量．不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．【名师点拨】例题1:如图所示，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3的电阻．导轨上跨放着一根长为l＝0.2m、每米长电阻r＝2.0的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m／s向左做匀速运动时，试求：（1）电阻R中的电流大小和方向．（2）使金属棒做匀速运动的外力．（3）金属棒ab两端点的电势差．“思路分析”本题先求出等效电路,注意接入回路中金属棒的有效长度,利用法拉第电磁感应定律求出回路中的电流.再根据金属棒受力平衡求出外力.求两点电势差时注意cd两点的电势差为回路中的路端电压.“解答”（1）金属棒向左匀速运动时产生的电动势为电路中的电流由右手定则判断电流方向cd．通过R的电流方向QRN．（2）由左手定则判断金属棒受到向右的安培力，大小为由于金属棒匀速运动，所以用心爱心专心方向向左（3）金属棒ab两端点的电势差为所以答案：（1）O.4A方向QRN（2）O.02N向左（3）—0.32V“解题回顾”（1）导体切割产生的电动势大小E＝Blv，其中l为切割的有效长度；（2）方向由右手定则判断，四指指向电势升高的方向．例题2.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如右图所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框ab边受力随时间变化的图像（力的方向规定以向左为正方向）可能是下图中的（）“思路分析”本题中分析导线框所受的安培力除了要考虑电流的变化规律以外,还要考虑磁场的变化规律,由图可知0~2s和2~4s时间内，不变，E=S不变，回路中电流I不变，ab边所受力安培力F=BIL，而B是变化的，所以A、B项错；根据楞次定律、安培定则、左手定则判断知C项错，D项正确。“解答”D“解题回顾”由于电磁感应与图像的综合题综合性强、能力要求较高、区分度较大，一直以来受高考的青睐，它不仅能综合考查学生对楞次定律、法拉第电磁感应定律、全电路欧姆定律等知识的掌握程度，而且还能很好地考查学生分析处理图像的能力.【水平自测】1.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A用心爱心专心×BPQOL．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于在t0～2t0时间内产生的感应电动势D．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变2.如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的矩形线框水平放置，导体MN有电阻，其电阻大小与ab边电阻大小相同，可在ab边及dc边上无摩擦滑动，且接触良好。匀强磁场（图中未画出）垂直于线框平面，当MN在水平拉力作用下由紧靠ad边向bc边匀速滑动的过程中，以下说法中正确的是()A．MN中电流先减小后增大B．MN两端电压先减小后...