電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和能量

1、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和能量電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和能量 1.在電磁感應(yīng)中，在電磁感應(yīng)中，切割磁感線切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于或回路相當(dāng)于電源電源，與其他導(dǎo)體構(gòu)成閉合電，與其他導(dǎo)體構(gòu)成閉合電路路. 因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路聯(lián)系在因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路聯(lián)系在一起一起.2.解決電路問(wèn)題的基本步驟解決電路問(wèn)題的基本步驟（1）確定電源：首先明確產(chǎn)生電磁感應(yīng)的電）確定電源：首先明確產(chǎn)生電磁感應(yīng)的電路就是等效電源；其次利用路就是等效電源；其次利用E=n/t或或E=BLv求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；再利用右

2、手定求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；再利用右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.（2）正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖）正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖.（3）利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的）利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)、電功率等公式求解性質(zhì)、電功率等公式求解. 例1：如圖所示，長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，拉力的大小F； 拉力的功率P； 拉力做的功W； 線圈中產(chǎn)生的電熱Q ；通過(guò)線圈某一截面的電荷量q 。FL1L2Bv4.解決電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題的方法解決電磁感

3、應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題的方法 （1）用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（包）用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（包括右手定則）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向括右手定則）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向. （2）用閉合電路歐姆定律確定感應(yīng)電流的大）用閉合電路歐姆定律確定感應(yīng)電流的大小和方向小和方向. （3）分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況（）分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況（2種狀態(tài)：種狀態(tài)：平衡和非平衡狀態(tài)）平衡和非平衡狀態(tài)）. （4）根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律方程求解。）根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律方程求解。特別注意臨界狀態(tài),兩種狀態(tài)的處理：當(dāng)導(dǎo)體處于平衡態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)合外力為零去列式解答；當(dāng)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)變速運(yùn)動(dòng)

4、時(shí)，若是變加速（或變減速），要運(yùn)用牛頓定律列式，就不同時(shí)刻的狀態(tài)解答瞬時(shí)值；若是勻加速（或勻減速），要運(yùn)用牛頓定律列式，求定值. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程.電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到磁場(chǎng)力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功，此過(guò)程中，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為 電能 ，“外力外力”克服安培力做了多少功，就有多少克服安培力做了多少功，就有多少其他能其他能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能 .當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能的能.1.方法：1、2同上；分析受力

5、情況和做功情況；能量守恒列方程聯(lián)立求解 例2：如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vmRa bm L 例3：如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，回路的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt，（k0）那么在t為多大時(shí)，金屬棒開(kāi)始移動(dòng)？baBL1L2例4：如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上、下邊界水平，寬度也為d，線圈ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過(guò)程，產(chǎn)生了多少電熱？hdl1234v0v0v例5：如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.020。開(kāi)始時(shí)，線圈的下邊緣到磁場(chǎng)上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，