电磁感应现象在技术中的应用 知识总结 1．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，电磁感应问题往往又和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如下： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的__大小__和__方向__． (2)画等效电路图． (3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律、电功率等公式联立求解． 2．电磁感应中的动力学问题 (1)导体棒的两种运动状态 ①平衡状态———导体棒处于静止状态或匀速直线运动状态，加速度为__零__； ②非平衡状态———导体棒的加速度不为零． (2)两个研究对象及其关系 电磁感应中导体棒既可看作电学对象(因为它相当于电源)，又可看作力学对象(因为有感应电流而受到安培力)，而感应电流I和导体棒的__速度v__是联系这两个对象的纽带． (3)电磁感应中的动力学问题分析思路 ①电路分析：切割磁感线的导体棒相当于__电源__，感应电动势相当于电源的电动势，导体棒的电阻相当于电源的内阻，感应电流I＝. ②受力分析：导体棒受到安培力及其他力，安培力F安＝BIl＝！！！ ###，根据牛顿第二定律列动力学方程F合＝ma． ③过程分析：由于安培力是变力，导体棒做变加速运动或__变减速__运动，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运动，根据共点力的平衡条件列方程F合＝0． 电磁感应现象在技术中的应用 习题精选 一、概念理解 1．如图所示，用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中．当磁场以每秒10 T的变化率增加时，线框中a、b两点电势差( B ) A．Ua b＝0.1 V B．Ua b＝－0.1 V C．Ua b＝0.2 V D．Ua b＝－0.2 V 2．(多选)如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面向里．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是( ACD ) A．感应电流方向不变 B． CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值为Em＝Bav D．感应电动势的平均值为＝πBav 解析 闭合回路进入磁场的过程中，磁通量始终增加，感应电流的方向沿逆时针方向始终不变，选项A正确；CD段的电流方向由D→C，安培力的方向垂直CD沿纸面向下，选项B错误；因最大有效切割长度为a，所以感应电动势的最大值为Em＝Bav，选项C正确；ΔΦ＝BS＝B，Δt＝，＝＝πBav，选项D正确． 3．如图甲所示，导体圆环所围的面积为10 cm2，电容器的电容为2 μF(电容器的体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示，则在1 s末电容器的带电荷量为__0__C；4 s末电容器的带电荷量为__2×10－11__C，带正电的极板是__a__． 解析 由法拉第电磁感应定律得圆环中的感应电动势E＝＝S·，在0～2 s内，磁场恒定，＝0，圆环中无感应电动势，电容器不带电．在2～8 s内，磁场以＝1×10－2T/s的变化率均匀减小，圆环中的电动势恒定，E＝S＝10×10－4×1×10－2 V＝1×10－5 V，电容器的带电荷量Q＝CE＝2×10－6×1×10－5 C＝2×10－11 C，垂直纸面向里穿过回路的磁通量在减少，由楞次定律可知在环上感应电动势的方向由b到a，即a端相当于电源的正极，b端相当于电源的负极，所以带正电的极板是a． 二、考法精讲 一 电磁感应中的电路问题 对电磁感应电源的理解 (1)电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意应用“在内电路中电流由负极到正极”这一规律进行判定． (2)电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前者是由于导体切割磁感线产生的，公式为E＝B ... ...
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