搜搜做题作业网电磁感应综合
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/06/16 18:58:03
求一份电磁感应的复习资料，要习题讲解似的，要考试了 多谢老师了，最好是综合性强点的
解题思路： 从电磁感应的内容去归纳整理
解题过程：
重难点内容讲解 1、电磁感应中的力学问题 电磁感应中的很多问题往往和力学问题联系在一起，这是因为通过导体的感应电流将受到安培力的作用，电磁感应中的力学问题，最常见的是导体棒在滑轨上运动的问题形式出现，这又分两种类型，一是一根导体棒的运动，二是两根导体棒的运动。解决这类问题的基本方法是： （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。 （2）求回路中的电流。 （3）分析导体的受力情况（包括安培力，并用左手定则确定其方向） （4）列出合适的方程并求解。 点拨：电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住a=0时，速度v达最大值特点。 2、电磁感应中的电路问题。 在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是： （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。 （2）画等效电路。 （3）运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。 3、电磁感应中的能量转化：
4、电磁感应中的图像问题： 电磁感应中常涉及磁感强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B—t图像、Φ—t图像、E—t图像和I—t图像。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E—x图像和I—x图像。这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。不管是何种类型，电磁感应中的图问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。 例1、如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻小计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与Ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与Oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则（ ） 
A．Q1=Q2=Q3=Q4 B．Q1=Q2=2Q3=2Q4 C．2Q1=2Q2=Q3=Q4 D．Q1≠Q2=Q3≠Q4 解析： 设开始时导轨d与Ob的距离为x1，导轨c与Oa的距离为x2，由法拉第电磁感应定律知，移动c或d时产生的感应电动势： 
通过导体R的电量为： 
由上式可知，通过导体R的电量与导轨d或c移动的速度无关，由于B与R是定值，其电量取决于所围面积的变化。 
①若导轨d与Ob距离增大一倍，即由x1变为2x1，则所围面积增大了△S1=x1·x2； ②若导轨c再与Oa距离减小一半，即由x2变为
，则所围面积又减小了
； ③若导轨c再回到原处，此过程面积的变化为
； ④最后导轨d又回到原处，此过程面积的变化为△S4=x1x2； 由于△S1=△S2=△S3=△S4，则通过电阻R的电量是相等的，即Q1=Q2=Q3=Q4。 答案：A 命题立意： 本题难度较大，要求对法拉第电磁感应定律要熟练掌握，明确电量与导轨运动速度无关，而取决于磁通量的变化，同时结合图形去分析物理过程，考查了考生综合分析问题的能力。 例2、如图所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（ ） 
A．F的功率 B．安培力的功率的绝对值 C．F与安培力的合力的功率 D．iE 解析： 随时间增大的过程中，杆的速度越来越大，加速度越来越小，由能量守恒可知，克服安培力做功的功率是把其它形式的能转化成电能的电功率，即等于电阻消耗的功率，整个回路中只能外电阻R，故电源的功率即为电阻消耗的功率。 答案：BD 例3、如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不计，轨道间距l=0.60m．匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度B =1.0×10-2T，金属杆ab垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω．在导轨的左端连接有电阻R1、R2，阻值分别为R1=3.0Ω，R2=6.0Ω．ab杆在外力作用下以υ=5.0m／s的速度向右匀速运动． (1)ab杆哪端的电势高? (2)求通过ab杆的电流I； (3)求电阻R1上每分钟产生的热量Q． 
解析： (1)a端电势高 (2)当ab杆匀速运动时，产生的感应电动势为E = Blv=3.0×10-2V，R1与R2并联的总电阻为R并=
根据闭合电路欧姆定律可知，通过ab杆的电流为
(3)根据并联电路的分流关系可知，电阻R1所在支路的电流为
所以每分钟R1上产生的热量
例4、如图，不计电阻的U形导轨abcd水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R。在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒ef，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物A，图中cf=0.8m。开始重物与水平地面接触并处于静止。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度B0=0.5T，并且以
的规律在增大。不计摩擦阻力。求至少经过多长时间才能将重物吊起？（g=10m/s2） 
解析： 以MN为研究对象，有BIl=T；以重物为研究对象，有T+N=mg. 由于B在增大，安培力BIl增大，绳的拉力T增大，地面的支持力N减小，当N=0，重物将被吊起。 此时BIl=mg 
感应电动势
感应电流
由以上各式求了t=1s.
最终答案：略
解题过程：
重难点内容讲解 1、电磁感应中的力学问题 电磁感应中的很多问题往往和力学问题联系在一起，这是因为通过导体的感应电流将受到安培力的作用，电磁感应中的力学问题，最常见的是导体棒在滑轨上运动的问题形式出现，这又分两种类型，一是一根导体棒的运动，二是两根导体棒的运动。解决这类问题的基本方法是： （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。 （2）求回路中的电流。 （3）分析导体的受力情况（包括安培力，并用左手定则确定其方向） （4）列出合适的方程并求解。 点拨：电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住a=0时，速度v达最大值特点。 2、电磁感应中的电路问题。 在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是： （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。 （2）画等效电路。 （3）运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。 3、电磁感应中的能量转化：
4、电磁感应中的图像问题： 电磁感应中常涉及磁感强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B—t图像、Φ—t图像、E—t图像和I—t图像。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E—x图像和I—x图像。这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。不管是何种类型，电磁感应中的图问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。 例1、如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻小计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与Ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与Oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则（ ） A．Q1=Q2=Q3=Q4 B．Q1=Q2=2Q3=2Q4 C．2Q1=2Q2=Q3=Q4 D．Q1≠Q2=Q3≠Q4 解析： 设开始时导轨d与Ob的距离为x1，导轨c与Oa的距离为x2，由法拉第电磁感应定律知，移动c或d时产生的感应电动势： 通过导体R的电量为： 由上式可知，通过导体R的电量与导轨d或c移动的速度无关，由于B与R是定值，其电量取决于所围面积的变化。 ①若导轨d与Ob距离增大一倍，即由x1变为2x1，则所围面积增大了△S1=x1·x2； ②若导轨c再与Oa距离减小一半，即由x2变为，则所围面积又减小了； ③若导轨c再回到原处，此过程面积的变化为； ④最后导轨d又回到原处，此过程面积的变化为△S4=x1x2； 由于△S1=△S2=△S3=△S4，则通过电阻R的电量是相等的，即Q1=Q2=Q3=Q4。 答案：A 命题立意： 本题难度较大，要求对法拉第电磁感应定律要熟练掌握，明确电量与导轨运动速度无关，而取决于磁通量的变化，同时结合图形去分析物理过程，考查了考生综合分析问题的能力。 例2、如图所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（ ） A．F的功率 B．安培力的功率的绝对值 C．F与安培力的合力的功率 D．iE 解析： 随时间增大的过程中，杆的速度越来越大，加速度越来越小，由能量守恒可知，克服安培力做功的功率是把其它形式的能转化成电能的电功率，即等于电阻消耗的功率，整个回路中只能外电阻R，故电源的功率即为电阻消耗的功率。 答案：BD 例3、如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不计，轨道间距l=0.60m．匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度B =1.0×10-2T，金属杆ab垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω．在导轨的左端连接有电阻R1、R2，阻值分别为R1=3.0Ω，R2=6.0Ω．ab杆在外力作用下以υ=5.0m／s的速度向右匀速运动． (1)ab杆哪端的电势高? (2)求通过ab杆的电流I； (3)求电阻R1上每分钟产生的热量Q． 解析： (1)a端电势高 (2)当ab杆匀速运动时，产生的感应电动势为E = Blv=3.0×10-2V，R1与R2并联的总电阻为R并= 根据闭合电路欧姆定律可知，通过ab杆的电流为 (3)根据并联电路的分流关系可知，电阻R1所在支路的电流为 所以每分钟R1上产生的热量 例4、如图，不计电阻的U形导轨abcd水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R。在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒ef，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物A，图中cf=0.8m。开始重物与水平地面接触并处于静止。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度B0=0.5T，并且以的规律在增大。不计摩擦阻力。求至少经过多长时间才能将重物吊起？（g=10m/s2） 解析： 以MN为研究对象，有BIl=T；以重物为研究对象，有T+N=mg. 由于B在增大，安培力BIl增大，绳的拉力T增大，地面的支持力N减小，当N=0，重物将被吊起。 此时BIl=mg 感应电动势 感应电流 由以上各式求了t=1s. 最终答案：略