习题课:电磁感应中的电路、电荷量及图象问题
课时要求 1.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.
2.掌握电磁感应电路中感应电荷量求解的基本思路和方法.
3.综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应的图象问题.
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)明确哪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,电流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 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可以忽略的铜线.磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图1所示).若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过的距离时,通过aP段的电流是多大?方向如何?
图1
答案 方向由 P到a
解析 PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是闭合回路,故电路中有感应电流,可将电阻丝PQ视为有内阻的电源,电阻丝aP与bP并联,且RaP=R、RbP=R,