電磁感應(yīng)中的電路問題

1、LOGOa1電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用（一）電路問題（一）電路問題2a如圖所示，兩根相距為如圖所示，兩根相距為L L的平行直導(dǎo)軌的平行直導(dǎo)軌abab、cdcd，b b、d d間間連有一固定電阻連有一固定電阻R R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，MNMN為放在為放在abab和和cdcd上的一導(dǎo)體桿，與上的一導(dǎo)體桿，與abab垂直，其電阻也為垂直，其電阻也為R R，整個裝，整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B B，磁場方向垂，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）現(xiàn)對直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）現(xiàn)對MNMN施力使它施力使它

2、沿導(dǎo)軌方向以沿導(dǎo)軌方向以v v做勻速運動，用做勻速運動，用U U表示表示MNMN兩端電壓的大小，兩端電壓的大小，則（則（ ）A A、U=vBL/2U=vBL/2，流過，流過R R感應(yīng)電流由感應(yīng)電流由b b到到d dB B、U=vBL/2U=vBL/2，流過，流過R R感應(yīng)電流由感應(yīng)電流由d d到到b bC C、U=vBLU=vBL，流過，流過R R的感應(yīng)電流由的感應(yīng)電流由b b到到d dD D、U=vBLU=vBL，流過，流過R R的感應(yīng)電流由的感應(yīng)電流由d d到到b b練習(xí)練習(xí)1RBdbaMcNvAEUMN3a如圖所示，粗細(xì)均勻的、電阻為如圖所示，粗細(xì)均勻的、電阻為r r的金屬圓環(huán)，放在圖示

3、的勻強磁場的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為中，磁感應(yīng)強度為B B，圓環(huán)直徑為，圓環(huán)直徑為l;l;長為長為l l，電阻為，電阻為r/2r/2的金屬棒的金屬棒abab放在放在圓環(huán)上，以圓環(huán)上，以v v0 0勻速向左運動，當(dāng)勻速向左運動，當(dāng)abab棒運動到圖示虛線位置時，金屬棒棒運動到圖示虛線位置時，金屬棒兩端的電勢差為（兩端的電勢差為（ ）A A、0 B0 B、BlvBlv0 0C C、BlvBlv0 0/2 D/2 D、BlvBlv0 0/3/3練習(xí)練習(xí)2abv0等效電路圖！等效電路圖！4aabR/2ER/2用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為0.2m0

4、.2m，正方形的，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖所示在一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖所示在磁場以磁場以10 T/s10 T/s的變化率增強時，線框中的變化率增強時，線框中a a、b b兩點間的兩點間的電勢差是電勢差是( () )A AU Uabab0.1 V0.1 V B BU Uabab0.1 V0.1 VC CU Uabab0.2 V0.2 V D DU Uabab0.2 V0.2 V練習(xí)練習(xí)3VtSBtE2 . 002. 010VEU1 . 021ba-+明確電源！明確電源！思路：思路：1 1、明確電源（、明確電源（E E、r r和正負(fù)極）和正負(fù)極） 2 2、

5、畫等效電路圖、畫等效電路圖 3 3、求路端電壓、求路端電壓B5a如圖所示，圓環(huán)如圖所示，圓環(huán)a a和和b b的半徑之比的半徑之比r ra a：r rb b=2=2：1 1，且粗細(xì)相同，由同，且粗細(xì)相同，由同樣材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的樣材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場的磁感導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場的磁感應(yīng)強度始終以恒定的變化率變化，應(yīng)強度始終以恒定的變化率變化，那么，當(dāng)只有那么，當(dāng)只有a a環(huán)置于磁場中與只環(huán)置于磁場中與只有有b b環(huán)置于磁場中的兩種情況下，環(huán)置于磁場中的兩種情況下，ABAB兩點的電勢差之比為（兩點的電勢差之比為（ ）A A、1 1：1 B1 B、2 2：1 1

6、C C、3 3：1 D1 D、4 4：1 1練習(xí)練習(xí)4abA AB6a如圖所示，一個電阻值為如圖所示，一個電阻值為R R、匝數(shù)為、匝數(shù)為n n的圓形金屬線圈與的圓形金屬線圈與阻值為阻值為2R2R的電阻的電阻R R1 1連接成閉合回路，線圈的半徑為連接成閉合回路，線圈的半徑為r r1 1，在，在線圈中半徑為線圈中半徑為r r2 2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B B隨時間隨時間t t變化的關(guān)系圖線如圖變化的關(guān)系圖線如圖所示所示. .圖線與橫、縱軸的截距分別為圖線與橫、縱軸的截距分別為t t0 0和和B B0 0.

7、.導(dǎo)線的電阻不導(dǎo)線的電阻不計，求計，求0 0至至t t1 1時間內(nèi)：時間內(nèi)：例題例題1(1)(1)通過電阻通過電阻R R1 1上的電流上的電流大小和方向；大小和方向；(2)(2)通過電阻通過電阻R R1 1上的電荷上的電荷量量q q及電阻及電阻R R1 1上產(chǎn)生的熱上產(chǎn)生的熱量量7a(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：通過電阻通過電阻R1上的電流：上的電流：根據(jù)楞次定律，可判定流經(jīng)電阻根據(jù)楞次定律，可判定流經(jīng)電阻R1的電流方向從下往上，的電流方向從下往上，即圖中從即圖中從b到到a.(2)在在0至至t1時間內(nèi)通過電阻時間內(nèi)通過電阻

8、R1的電荷量的電荷量電阻電阻R1上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量QI2R1t1解析：解析：8a兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MNMN、MNMN平行置于同一水平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l l，電阻不計，電阻不計，M M、MM處接有如圖所處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為示的電路，電路中各電阻的阻值均為R R，電容器的電容，電容器的電容為為C C。長度也為。長度也為l l、阻值同為、阻值同為R R的金屬棒的金屬棒abab垂直于導(dǎo)軌放垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B B、方向豎直向下的勻強磁、方向豎直向下的勻強磁場中。場中

9、。abab在外力作用下向右勻速運動且與導(dǎo)軌保持良好在外力作用下向右勻速運動且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在接觸，在abab運動距離為運動距離為s s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為焦耳熱為Q Q。求：。求：abab運動速度運動速度v v的大??；的大小；電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量q q。針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練9a由閉合電路的歐姆定律得：由閉合電路的歐姆定律得：設(shè)電容器兩極板間的電勢差為設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U U，則有：，則有：U UIRIR電容器所帶電荷量為：電容器所帶電荷量為：q qCU ,CU ,解得：解得：4EIR2 24QRvB l sCQRqBls設(shè)設(shè)ab

10、ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E E，回路中的電流為，回路中的電流為I I，abab運動距離運動距離x x所用時間為所用時間為t t，三個電阻，三個電阻R R與電源串聯(lián)，總與電源串聯(lián)，總電阻為電阻為4R4R，則，則聯(lián)立上述方程，解得：聯(lián)立上述方程，解得：BlvE 22)4(IQtRvst 解析：解析：由焦耳定律得：由焦耳定律得：10a電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體，該導(dǎo)體或回路就或回路就相當(dāng)于電源相當(dāng)于電源，將它們接上電

11、阻等用電，將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流；器，便可對用電器供電，在回路中形成電流；將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。解決這類問題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)解決這類問題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。 11a電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意畫畫出等效電路圖出等效電路圖，將感應(yīng)電動勢等效于電源電，將感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，內(nèi)電阻，求電動勢要用法拉第電磁感應(yīng)定律求電動勢要用法拉第電磁感應(yīng)定律，其余問題為電路分析及閉合電路歐姆定律，其余問題為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。的應(yīng)用。12a電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題總REI 一般解此類問題的基本思路是：一般解此類問題的基本思路是：明確電源（明確電源（E E、r