1、电 磁 感 应2005-12-19 1电磁感应与电路规律综合在 电磁感应与电路规律结合的问题中，主要是要确定哪一部分导体在产生感应电动势，把它等效为电源，求出感应电动势大小，判断出感应电动势的方向，明确此电源的内阻。问题就转化为电路问题了！2005-12-19 2一、电磁感应与电路规律结合的一般问题例 两条光滑平行金属导轨间距 d=0.6m， 导轨两端分别接有 R1=10 ， R2=2.5 的电阻，磁感应强度 B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外，如图所示，导轨上有一根电阻为 1.0 的导体杆 MN当 MN杆以 v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时，(1)MN杆产生的感应电动势大小为多
2、少，哪一端电势较高？(2)用电压表测 MN两点间电压时，电表的示数为多少？(3)通过电阻 R1的电流为多少？通过电阻 R的电流为多少？(4)杆所受的安培力的大小为多少？方向怎样？2005-12-19 3例 如图所示，长 L1宽 L2的矩形线圈电阻为 R， 处于磁感应强度为 B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度 v匀速拉出磁场的过程中， 拉力 F大小； 拉力的功率 P； 拉力做的功 W； 线圈中产生的电热 Q ； 通过线圈某一截面的电荷量 q 。 2005-12-19 4例 如图所示，磁感应强度 B=0.2T的匀强磁场中有一折成 30 角的金属导轨 aob， 导轨平面垂直于
3、磁场方向 .一条直线 MN垂直 ob方向放置在轨道上并接触良好 .当 MN以 v=4m/s从导轨 O点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻 r=0.1/ m.求 (1)经过时间 t后，闭合回路的感应电动势的瞬时值和平均值 ?(2)闭合回路中的电流大小和方向 ?2005-12-19 5二、感应电量的求解根据法拉第电磁感应定律，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。设在时间内通过导线截面的电量为 q。 由法拉第电磁感应定律得： 由电流定义式：得：2005-12-19 6例 如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为 a的圆形区域内部及外部，磁场方
4、向相反，磁感应强度的大小均为 B。 一半径为 b， 电阻为 R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由 B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量 _。 2005-12-19 7 例 如图两个电阻器的阻值分别为与，其余电阻不计，电容器电容量为匀强磁场磁感应的大小为，方向垂直纸面向里金属棒 ab,cd的长度均为当棒以速度 v向左切割磁感线运动，金属棒 cd以速度 2v向右切割磁感线运动时，电容的电量为多大？哪一个极板带正电？abcdfe2RRC三、含容电路2005-12-19 8四、图象问题1定性或定量地表示出所研究问题的函数关系 2在图象中 E、 I、 B等物理量的方向是通过正负值来反映 3画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达 2005-12-19 9例 匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T， 磁场宽度 L=3m，一正方形金属框边长 ab=1m， 每边电阻 r=0.2 ， 金属框以 v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求： 画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的 i-t图线；（以逆时针方向为正方向） 画出 ab两端电压的 u-t图线。 2005-12-19 10
