电磁感应电路问题

电磁感应规律的应用主讲人：潘义波1、电磁感应中的电路问题2、电磁感应中的力学问题3、电磁感应中的图象问题4、电磁感应中的能量问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源(注意电源的正负极)(2)产生电动势的那部分导体或线圈的电阻相当于电源的内阻，其他部分的电阻相当于外电阻．2．电磁感应现象产生的电动势E＝Blv或3．画等效电路。4．运用闭合电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。电路问题解题思路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。Iqt/由法拉第电磁感应定律得：由电流定义式：tnE/得：RnttRntREtIq××××××××××VabNAR问题1：在闭合电路中，在电源内部电流从_____极流向极____极；在电源外部电流从_____极流向____极问题2：在下列两种情况中，那一部分相当于电源？你能判断出它们的正负吗？画出等效电路图。电源正负极的判断R负正正负1.如图，磁感应强度为B，正方形线圈为边长L，四边的电阻相等，以V匀速运动，四种移出过程中，线框上a、b两点间的电压最大的是（），并求出其电压。A.B.C.D.abvabvabvabvB2.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（）A.U=Blv/2,流过固定电阻R的感应电流由b到dB.U=Blv/2,流过固定电阻R的感应电流由d到bC.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由b到dD.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d到bAMNRvdabcB3.如图10－2－1所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值和通过电阻R的电荷量．求电荷量要从电流的平均值来考虑．解：从左端到右端磁通量的变化量：ΔΦ＝BΔS＝Bπr2从左端到右端的时间：Δt＝根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势所以，电路中平均感应电流为通过R的电荷量[归纳](1)计算通过导体某一截面的电荷量必须用电流的平均值．(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源.4.如图18（a）一个电阻值为R，匝数为的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内图18（a）（b）Btt0t10B0abR1r2BOr1(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。（1）由法拉第电磁感应定律得感应电动势为解：022022trBntBrntnE由闭合电路的欧姆定律，得通过R1的电流大小为02201133RtrBnRERREI由楞次定律知通过R1的电流方向为由b向a（2）由I=q/t得在0至t1时间内通过R1的电量为01220113RttrnBtIq由焦耳定律得在0至t1时间内电阻R1产生的热量为201422202112192RttrBntRIQ5．如图7所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等．两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板()A．带负电B．所带电荷量与t成正比C．带正电，电荷量是D．带负电，电荷量是42CKL42CKL由楞次定律知电容器P板带负电磁感应强度以B＝B0＋Kt(K0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律SKtBSE422LrS42CKLECUCQADI6.两根光滑的长直金属导轨MN、M'N'平行置于同一水平面内，导轨间距为l,电阻不计,M、M'处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求⑴ab运动速度v的大小；⑵电容器所带的电荷量q。NCRRRMM'N'ba解：（1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离s所用时间为t，则有E=BlvREI4vsttRIQ42由上述方程得（2）设电容器两极板间的电势差为U，则有U=IR电容器所带电荷量q=CU解得BlsCQRqNCRRRMM'N'baslBQRv224石器时代分量从来都不会计较的！在小青她爹跑船运之前，我们就曾经做过这种蔬菜零售的生意，当然，我们主要是卖自己种的各种蔬菜。直到现在，一个小推车和几个箩筐家伙什儿什么的，还搁在杂物棚子里呢，取出来就可以用！”耿英一直被乔氏抓着手不断爱抚着挪动不了。听到这里，就笑着说：“我说呢，娘娘家的院门儿怎么没有门槛儿呢？敢情是为了小推车进出方便啊！”乔氏亲切地看着耿英，点点头说：“是啊！我们家上两辈儿人也都是种菜，并且自己推销卖菜的。听我们小青她爹说，卖菜用的小推车都已经用坏好几个了呢。所以啊，我们家的院门儿从来都没有门槛儿的。”看到耿老爹依然沉吟着没有说话，乔氏想一想又说：“还有啊，顺着大街往前走不远，就有一个水果批发市场。只要一次购买的数量足够多，价格是相当低廉的。你们批发出来以后再摆地摊，或者走街串巷零售出去，差价也是很可观的呢！你们父子几个只要受得了辛苦，还用担心挣不下两钱儿？”听乔氏说得有一些道理，耿老爹终于决定不再继续南下了。再者说了，这武汉三镇本来就是他离家之前心下里暗自确定的目的地儿啊！尽管由于天灾的缘故，在汉口镇上立足的计划已经无奈落空了，但要是在武昌镇上能够成功立足也是很理想的事情呢！于是，他答应乔氏，暂且带着三个儿女在白家住下来。并且接受乔氏的建议，决定父子们权且先当几天蔬菜、水果零售小摊贩了。等这家的男主人白百大回来之后，再做下一步的打算。说干就干。当天上午，耿家父子四人就去看了巷子北面的菜地，并和几个菜农聊了好一会儿，还看了他们种的各种蔬菜。临了又顺便买了两斤黄瓜，三斤芹菜，四斤豆角，五斤油菜和一个大冬瓜。小青姑娘高高兴兴地为耿家父子们当了一回向导。近晌午时分，耿正扛着大冬瓜，耿老爹等人各提着一种蔬菜，浩浩荡荡地返回了白家。小青一进门儿就喊：“姆妈哎，我们凯旋归来耶！”乔氏正在烧水做饭，听到女儿俏皮的喊声出屋一看，笑着说：“哎哟哟，怎么买了这么多菜回来！”大家把菜都放在过厅的地上。耿老爹说：“顺便捎带着买一些吧，那里的菜很便宜呢！”乔氏问：“你们看了菜地了？”耿老爹说：“看了看了，好大的一片菜地啊，蔬菜品种很齐全呢，而且价格确实不高！”小青说：“耿伯伯已经和几家菜主说好了，明儿个一早就去买他们的菜！对啦姆妈，回来的路上耿伯伯说了，他们下午准备去蔬菜水果零售市场上打听一下眼下的大众销售价格，还要去水果批发市场去看看呢，我还想给他们带路去！”耿老爹赶快说：“下午就别再耽误小青姑娘做活计了，我们自己去吧！”小青笑着说：“我的那点儿活计耽误不了。而且啊，我很想给你们当向导呢！”乔氏说：“她想去就让她陪你