[目标定位] 1.进一步理解公式E=n与E=BLv的区别和联系.能够应用两个公式求解感应电动势.2.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路.3.综合运用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图像问题.
一、电磁感应中的电路问题
电磁感应问题常与电路知识综合考查,解决此类问题的基本方法是:
(1)明确部分电路或导体产生感应电动势,该电路或导体就相当于电源,其他部分是外电路.
(2)画等效电路图,分清内、外电路.
(3)用法拉第电磁感应定律E=n或E=BLv确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向,在等效电源内部,方向从负极指向正极.
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解.
例1 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图1所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
图1
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN;
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.
解析 本题综合考查电磁感应及电路中功率的计算.关键是要分析清楚电路结构,画出等效电路图.