電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題導(dǎo)學(xué)案

1、 1專題導(dǎo)學(xué)案一：電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 專題導(dǎo)學(xué)案一：電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題【重、難點(diǎn)解析】 1．對(duì)電源的理解：電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，通過(guò) 導(dǎo)體切割磁感線和線圈磁通量的變化而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． 2．對(duì)電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈，外電路由電 阻、電容等電學(xué)元件組成． 3．問(wèn)題分類：(1)確定等效電源的正負(fù)極，感應(yīng)電流的方向，電勢(shì)高低，電容器極板帶電性質(zhì)等問(wèn) 題

2、．(2)根據(jù)閉合電路求解電路中的總電阻，路端電壓，電功率的問(wèn)題． (3)根據(jù)電磁感應(yīng)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求解電路中通過(guò)的電荷量。4．電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題的基本思路是： (1)明確哪部分相當(dāng)于電源，由法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向．(2)畫出等效電路圖． (3)運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)求解未知物理量．【典例與變式】問(wèn)題 問(wèn)題1：電磁感應(yīng)中的電源、電路分析問(wèn)題 電磁感應(yīng)中的電源、電路分析問(wèn)題

3、例：如圖所示，粗細(xì)均勻、電阻為 r 的金屬環(huán)，放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，圓環(huán)直徑為 L.長(zhǎng)為 L、電阻為 r/2 的金屬棒 ab 放在環(huán)上，以 v0 向左運(yùn)動(dòng)．當(dāng)棒 ab 運(yùn)動(dòng)到圖示的虛線位置時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差 Uab= ,等效電源的內(nèi)阻為 ，電路的總電阻為 。 變式 變式 1、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框

4、平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移 出磁場(chǎng)，如下圖所示，則在移出過(guò)程中線框的一邊 a、b 兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是 ( ) 例題圖 例題圖 變式 變式 1 圖變式 變式 2、如圖所示，PN 與 QM 兩平行金屬導(dǎo)軌相距 1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻 R1 和 R2，且 R1＝6 Ω，ab 導(dǎo)體的電阻為 2 Ω，在導(dǎo)軌上可無(wú)摩擦地滑

5、 動(dòng)，垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1 T．現(xiàn) ab 以恒定 速度 v＝3 m/s 勻速向右移動(dòng)，這時(shí) ab 桿上消耗的電功率與 R1、R2 消 耗的電功率之和相等，求： (1)R2 的阻值． (2)R1 與 R2 消耗的電功率分別為多少？ (3)拉 ab 桿的水平向右的外力 F 為多大？3【規(guī)律方法總結(jié)】 【規(guī)律方法總結(jié)】：根據(jù)電磁感應(yīng)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求解電路中通過(guò)的電荷量： ＝n EΔΦΔt， ＝ ，q＝ Δt＝ .與時(shí)

6、間無(wú)關(guān). IER總 InΔΦR總【鞏固提高】 【鞏固提高】 1.如圖，足夠長(zhǎng)的 U 型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成 θ 角（0＜θ＜90°),其中 MN 與 PQ 平行且間距為 L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由 靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，棒接入電路的電阻為 R，當(dāng) 流過(guò)棒某一橫截面的電量為 q 時(shí)，棒的速度大小為 V，則金屬棒在這一過(guò)程中( ) A.運(yùn)動(dòng)的平

7、均速度大小為 v /2 B.下滑位移大小為 qr/BL C.產(chǎn)生的焦耳熱為 qBLv D.受到的最大安培力大小為 B2L2vsin θ/R2.兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為 L,底端接阻值為 R 的電阻。將質(zhì)量為 m 的金 屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng) 度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻 R 外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng) 位置由靜止釋放，則( ) A.釋放瞬間金屬

8、棒的加速度等于重力加速度 g B.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻 R 的電流方向?yàn)?a→b C.金屬棒的速度為 v 時(shí)，所受的安培力大小為 F=B2L2V/R D.電阻 R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少1 題圖 2 題圖 3.如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長(zhǎng)為 L 的單匝正方形線框 abcd，在外力的 作用下以恒定的速率 v 向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框