2017-2018高中物理(粤教)选修3-2 模块要点回眸 第7点 电磁感应中的电路问题
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第7点 电磁感应中的电路问题

1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源.如:切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式能转化为电能.

判断感应电流和感应电动势的方向,都是利用"相当于电源"的部分根据右手定则或楞次定律判定的.实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势,而内电路则相反.

2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.

在闭合电路中,"相当于电源"的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样,等于路端电压,而不等于感应电动势.

3.解决电磁感应中的电路问题三步曲:

(1)确定电源.切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,利用E=n或E=BLv求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断感应电流方向.

(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.

(3)利用电路规律求解.主要应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.

对点例题 半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4 m,b=0.6 m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2 Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.

图1

(1)若棒以v=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬时(如图1所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流.

(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为= T/s,求L1的功率.