DOC《类型三 电磁感应中的电路问题》

类型三 电磁感应中的电路问题 特点:要求定量分析、计算闭合电路中感应电动势的方向和大小,考查法拉第电磁感应定律的理解与运用.

把产生感应电动势的那部分电路当成电源,画出等效电路图,再进行电路的分析与计算 例4.(2009广东)如图所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.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:⑴通过电阻R1上的电流大小和方向;

⑵通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量. 注意:如果通过电阻R1上的电流是变化的,求电量q就要用到一个有用的结论:,适用条件是:电路总电阻R阻值不变. 拓展4.(2006全国I)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,金属导轨的电阻不计.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Q

1、Q

2、Q3和Q4,则(???? ) ? A.Q1=Q2=Q3=Q4?B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4???? D.Q1≠Q2=Q3≠Q4 例5.(2010江苏)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是(??? ) ? 解析:开关闭合开瞬间,线圈L中电流为零,原电路的等效电路如图甲,电路稳定后,线圈L相当如一根导线,原电路的等效电路如图乙,可见开关闭合后外电路电阻将减小,路端电压减小;

开关断开瞬间,线圈L、电阻R和灯泡A组成一个回路,线圈L中的电流大小不变,继续沿原来的方向,灯泡A中的电流方向与原来相反,A、B两点间电压UAB为负值,选项B正确.由选项B还可知开关断开瞬间灯泡A两端电压比原来要小些,不存在要"闪亮一下才熄灭". 拓展5.如图所示的电路中,A1和A2是两个相同的灯泡,线圈L自感系数足够大,电阻可以忽略不计.下列说法中正确的是( ) A.合上开关S时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 B.断开开关S时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 C.断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭 D.断开开关S时,流过A2的电流方向向右 类型

四、电磁感应中的力学问题 特点:电磁感应中将电学问题和力学问题相结合,是考查知识的整合能力和复杂物理过程分析能力的热点命题.感应电流是联系电学问题和力学问题的桥梁. 例6.(2010天津)如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m的MM'、NN'相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM'.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM'、NN'保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2. (1)求框架开始运动时ab速度v的大小;