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1、章 末 整 合,一、感应电流方向的判断 1基本方法 (1)导体切割磁感线产生的感应电流直接用右手定则判定 (2)磁通量变化产生的感应电流用楞次定律判定,对楞次定律的应用可以记住以下结论: 阻碍原磁通量的变化 阻碍相对运动,可理解为“来拒去留” 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 在自感现象中阻碍原电流的变化,2注意问题: (1)电磁感应的结果有多种可能,如为了阻碍线圈中的磁通量变化,其结果可能使线圈“远离”或“靠近”,可能使线圈面积“缩小”或“扩大”,也可能使线圈旋转,也可能多种结果同时存在 (2)要区分安培定则、右手定则和左手定则的使用,例1 如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方
2、有垂直于纸面向外的匀强磁场以下情况能使abcd中有感应电流产生的是 ( ),A将abcd向纸外平移 B将abcd向右平移 C将abcd以ab为轴转动60 D将abcd以cd为轴转动60 解析 A,C两种情况下穿过abcd的磁通量没有发生变化,无感应电流产生B,D两种情况下原磁通量向外减少,感应电流磁场向外,感应电流方向为abcd. 答案 BD 总结评述 磁通量没有发生变化则没有感应电流产生,磁通量减少则需产生垂直纸面向外的磁场,二、电磁感应与电路知识的综合 1解题思路 (1)明确电源的电动势 (2)明确电源的正、负极:根据电源内部电流的方向是从负极流向正极,即可确定“电源”的正、负极 (3)明
3、确电源的内阻:相当于电源的那部分电路的电阻,(4)明确电路关系:即构成回路的各部分电路的串、并联关系 (5)结合闭合电路的欧姆定律:结合电功、电功率等能量关系列方程求解,2注意问题 在分析电磁感应中的电路问题时,要注意全面分析电路中的电动势 (1)有些双棒问题中,两棒均切割磁感线产生感应电动势此时应充分考虑这两个电动势,将它们求和(同向时)或求差(反向时) (2)有些题目中虽有一根棒切割磁感线,但同时磁场也正在发生变化,此时电路中也有两个电动势,也应求和(同向时)或求差(反向时),例2 如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L0.2m,电阻R0.4,导轨
4、上停放一质量m0.1kg、电阻r0.1的金属杆导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示求:,(1)金属杆在5s末时的运动速度 (2)第4s末时外力F的瞬时功率 解析 (1)5s末时,电压表的示数为U50.2V 由闭合电路欧姆定律,得 联立以上三式得:v52.5m/s,(2)由乙图可知,R两端电压随时间均匀变化,所以电路中的电流也随时间均匀变化,由闭合电路欧姆定律知,金属杆上产生的电动势也是随时间均匀变化的因此由EBLv可知,金属杆所做的运动为匀变速直线运动
5、所以有v5at5,即a 0.5m/s2 所以有4s末时的速度v4at42m/s 所以4s末时电路中的电流为 I 0.4A 因FBILma,FBILma0.09N 所以4s末时的外力F的瞬时功率为 P4Fv40.18W. 答案 (1)2.5m/s (2)0.18W,三、电磁感应与能量知识的综合 1电磁感应现象的实质是产生了感应电动势,若电路闭合则产生感应电流电磁感应现象中出现的电能,一定是由其他形式的能转化而来的 2分析时,应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律因能量转化必须通过做功来实现,为此,应分析清楚有哪些力做了功,就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化,(1)有摩擦力做功,必然有内能出现; (
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