電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用

楞次定律的應(yīng)用

如圖2－1－5所示，試判定開關(guān)S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的電流方向。題型1利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向例如右圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強(qiáng)磁場中，將它從勻強(qiáng)磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是(

)A．向左拉出和向右拉出時，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B．向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向的C．向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向的D．環(huán)在離開磁場之前，就已經(jīng)有了感應(yīng)電流Ｂ例

如圖，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時,銅環(huán)的運(yùn)動情況是(

)A．向右運(yùn)動B．向左運(yùn)動C．靜止不動

D．不能判定題型2利用楞次定律判斷導(dǎo)體運(yùn)動Ａ例

如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力N及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是(

)例A.N先小于mg后大于mg,運(yùn)動趨勢向左B.N先大于mg后小于mg,運(yùn)動趨勢向左C.N先小于mg后大于mg,運(yùn)動趨勢向右D.N先大于mg后小于mg,運(yùn)動趨勢向右Ｄ導(dǎo)與學(xué)24頁例2

如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從圖示看，線框ab將（

）A．保持靜止不動B．逆時針轉(zhuǎn)動C．順時針轉(zhuǎn)動D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向例題型3利用楞次定律判斷回路面積的變化導(dǎo)與學(xué)20頁第12題當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有______（填收縮、擴(kuò)張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流__________（填變大、變小、不變）。

判斷：當(dāng)導(dǎo)體棒ab在平行導(dǎo)軌P、Q上向左做以下運(yùn)動時，是否有電流通過電流表？若有電流通過，其方向如何？題型4

右手定則和楞次定律的綜合應(yīng)用——二次感應(yīng)【答案】(1)沒有(2)感應(yīng)電流由d到c通過電流表G(3)感應(yīng)電流由c到d通過電流表G(1)勻速、

(2)勻加速、

(3)勻減速滑動例50電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定律

類型題如圖（a）所示的螺線管的匝數(shù)n=1500，橫截面積S=20cm2，電阻r=1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=1.0Ω，R2=3.5Ω．若穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖（b）所示的規(guī)律變化，計算R1上消耗的電功率．1.0W例

如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計，ac長度為l/2。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有一段長度為l/2、電阻為R/2的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動。滑動中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為l/3時，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？電流Iac的方向由a流向c例50電磁感應(yīng)與電路中的動力學(xué)問題

類型題

如甲圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道面向下?，F(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動，測得力F與時間t的關(guān)系如乙圖所示。求桿的質(zhì)量m和其加速度大小a。答案：5m/s2，0.2kg例

如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大?。唬?）求在下滑過程中，ab桿可能達(dá)到的速度最大值。例50電磁感應(yīng)與功能綜合問題

類型題導(dǎo)與學(xué)25頁例5

如圖所示，長L1,寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，求：⑴拉力F大小；

⑵安培力做的功W；

(3)線圈中產(chǎn)生的電熱Q；例5如圖所示，兩根豎直固定放置的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計，寬度為L，上端接有電阻R0，導(dǎo)軌上接觸良好地緊貼一質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬桿ab，R=2R0。整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab由靜止開始下落，下落距離為h時重力的功率剛好達(dá)到最大，設(shè)重力的最大功率為P。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（2）金屬桿從開始下落到重力的功率剛好達(dá)到最大的過程中，電阻R0產(chǎn)生的熱量。例50電磁感應(yīng)中圖象綜合問題

類型題

如圖所示，一寬為40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v＝20cm/s，通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場時刻t＝0時，則下圖中能正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律的是（）Ｃ例

一邊長為L總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bC邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（）例4導(dǎo)與學(xué)25頁例42，4，6【例題】如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂