2018年人教版选修3-2同步讲义:第四章 习题课 电磁感应中的电路、电荷量及图象问题
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习题课:电磁感应中的电路、电荷量及图象问题

[学习目标] 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中的图象问题.

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,该部分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,于是可画出如图所示的等效电路图.