高考物理详解详析电磁感应与电路规律的综合应用doc高中物理

电磁感应与电路规律的综合应用一、电路问题1、确定电源：首先判断产生电磁感应现象的那一局部导体（电源），其次利用或求感应电动势的大小，利用右手定那么或楞次定律判断电流方向。2、分析电路构造，画等效电路图3、利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律等[来源:Ks5u.com]二、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[来源:高考资源网KS5U.COM][来源:高考资源网KS5U.COM][来源:高考资源网KS5U.COM]【例1】匀强磁场磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L=3rn，一正方形金属框边长ab==1m，每边电阻r=0.2Ω，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，如以下图，求：[来源:高考资源网KS5U.COM]（1）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（2）画出ab两端电压的U-t图线[来源:高考资源网]解析：线框进人磁场区时E1=Blv=2V，=2.5A[来源:Ks5u.com]-4-/4\n图（1）方向沿逆时针，如图（1）实线abcd所示，感电流持续的时间t1==0.1s[来源:高考资源网KS5U.COM]线框在磁场中运动时：E2=0，I2=0无电流的持续时间：t2==0.2s，图（2）线框穿出磁场区时：E3=Blv=2V，=2.5A此电流的方向为顺时针，如图（1）虚线abcd所示，规定电流方向逆时针为正，得I-t图线如图（2）所示（2）线框进人磁场区ab两端电压U1=I1r=2.5×0.2=0.5V[来源:Ks5u.com][来源:高考资源网KS5U.COM]线框在磁场中运动时；b两端电压等于感应电动势U2=Blv=2V[来源:Ks5u.com]线框出磁场时ab两端电压：U3=E-I2r=1.5V[来源:Ks5u.com][来源:高考资源网KS5U.COM]由此得U-t图线如图（3）所示一、综合例析【例2】如以下图，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针转过90°的过程中，通过R的电量为多少？[来源:高考资源网KS5U.COM][来源:高考资源网KS5U.COM]-4-/4\n解析：（1）由ab棒以a为轴旋转到b端脱离导轨的过程中，产生的感应电动势一直增大，对C不断充电，同时又与R构成闭合回路。ab产生感应电动势的平均值①[来源:Ks5u.com]表示ab扫过的三角形的面积，即②[来源:高考资源网][来源:高考资源网][来源:高考资源网]通过R的电量③由以上三式解得④在这一过程中电容器充电的总电量Q=CUm⑤Um为ab棒在转动过程中产生的感应电动势的最大值。即⑥联立⑤⑥得：（2）当ab棒脱离导轨后（对R放电，通过R的电量为Q2，所以整个过程中通过R的总电量为：Q=Q1＋Q2=【例3】如以下图，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，并且以=0.1T/s在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻R0=0.1Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4Ω，图中的l=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物.解题方法：-4-/4\n由法拉第电磁感应定律可求回路感应电动势E=①：由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流I=②[来源:Ks5u.com]由于安培力方向向左，应用左手定那么可判断出电流方向为顺时针方向（由上往下看）.再根据楞次定律可知磁场增加，在t时磁感应强度为：B′=（B＋·t）③[来源:高考资源网KS5U.COM]此时安培力为F安=B′Ilab④由受力分析可知F安=mg⑤由①②③④⑤式并代入数据：t=495s[来源:高考资源网KS5U.COM][来源:Ks5u.com][来源:Ks5u.com]w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com-4-/4