高考物理詳解詳析電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用doc高中物理

3-/NUMPAGES3電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用一、電路問(wèn)題1、確定電源：首先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一局部導(dǎo)體（電源），其次利用或求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用右手定那么或楞次定律判斷電流方向。2、分析電路構(gòu)造，畫(huà)等效電路圖3、利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等[來(lái)源:K]二、圖象問(wèn)題1、定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系2、在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過(guò)正負(fù)值來(lái)反映3、畫(huà)圖象時(shí)要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度定義或表達(dá)[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM][來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM][來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]【例1】勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，磁場(chǎng)寬度L=3rn，一正方形金屬框邊長(zhǎng)ab==1m，每邊電阻r=0.2Ω，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終保持與磁感線(xiàn)方向垂直，如以下圖，求：[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]（1）畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖線(xiàn)（2）畫(huà)出ab兩端電壓的U-t圖線(xiàn)[來(lái)源:高考資源網(wǎng)]解析：線(xiàn)框進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)時(shí)E1=Blv=2V，=2.5A[來(lái)源:K]圖（1）方向沿逆時(shí)針，如圖（1）實(shí)線(xiàn)abcd所示，感電流持續(xù)的時(shí)間t1==0.1s[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]圖（1）線(xiàn)框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：E2=0，I2=0無(wú)電流的持續(xù)時(shí)間：t2==0.2s，圖（2）線(xiàn)框穿出磁場(chǎng)區(qū)時(shí)：E3=Blv=2V，=2.5A圖（2）此電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，如圖（1）虛線(xiàn)abcd所示，規(guī)定電流方向逆時(shí)針為正，得I-t圖線(xiàn)如圖（2）所示（2）線(xiàn)框進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)ab兩端電壓U1=I1r=2.5×0.2=0.5V[來(lái)源:K][來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]線(xiàn)框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)；b兩端電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2=Blv=2V[來(lái)源:K]線(xiàn)框出磁場(chǎng)時(shí)ab兩端電壓：U3=E-I2r=1.5V[來(lái)源:K][來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]由此得U-t圖線(xiàn)如圖（3）所示綜合例析【例2】如以下圖，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（方向向里），間距為L(zhǎng)，左端電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器?，F(xiàn)有一長(zhǎng)2L的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電量為多少？[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM][來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]解析：（1）由ab棒以a為軸旋轉(zhuǎn)到b端脫離導(dǎo)軌的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直增大，對(duì)C不斷充電，同時(shí)又與R構(gòu)成閉合回路。ab產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值①[來(lái)源:K]表示ab掃過(guò)的三角形的面積，即②[來(lái)源:高考資源網(wǎng)][來(lái)源:高考資源網(wǎng)][來(lái)源:高考資源網(wǎng)]通過(guò)R的電量③由以上三式解得④在這一過(guò)程中電容器充電的總電量Q=CUm⑤Um為ab棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。即⑥聯(lián)立⑤⑥得：（2）當(dāng)ab棒脫離導(dǎo)軌后（對(duì)R放電，通過(guò)R的電量為Q2，所以整個(gè)過(guò)程中通過(guò)R的總電量為：Q=Q1＋Q2=【例3】如以下圖，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，并且以=0.1T/s在變化，水平軌道電阻不計(jì)，且不計(jì)摩擦阻力，寬0.5m的導(dǎo)軌上放一電阻R0=0.1Ω的導(dǎo)體棒，并用水平線(xiàn)通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量M=0.2kg的重物，軌道左端連接的電阻R=0.4Ω，圖中的l=0.8m，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能吊起重物.解題方法：由法拉第電磁感應(yīng)定律可求回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=①：由閉合電路歐姆定律可求出回路中電流I= ②[來(lái)源:K]由于安培力方向向左，應(yīng)用左手定那么可判斷出電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍ㄓ缮贤驴矗?再根據(jù)楞次定律可知磁場(chǎng)增加，在t時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B′=（B＋·t） ③[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]此時(shí)安培力為