电磁感应中的力学问题涉及受力分析.力和运动问题.能量问题.引起电磁感应现象的主要原因有二:一是磁场变化.二是导体切割磁感线.其中第二种是涉及到电磁感应中的力学问题中最典型的情形. 电磁感应中.通过导体中的感应电流受到原磁场的安培力作用.从而影响导体棒或线圈的受力情况和运动情况.导致电磁感应问题与力和运动问题联系在一起. 一般思路与方法:先解决电磁学问题.再解决电路问题后解决力学问题. ⑴根据法拉第电磁感应定律求感应电动势.根据楞次定律确定安培力的方向 ⑵找好等效电源.画出等效电路图 ⑶根据欧姆定律求感应电流 ⑷求安培力的大小和方向 ⑸分析导体的受力情况和运动情况 ⑹根据牛顿第二定律列动力学方程或力的平衡条件列力的平衡方程 典型示例迁移 例题1. 如图所示.一对平行光滑轨道固定在水平地面上.两轨道间距L=0.20 m.电阻R=1.0 Ω,有一导体杆静止地放在轨道上.与两轨道垂直.杆与轨道的电阻皆可忽略不计.整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆.使之做匀加速运动.测得力F与时间t的关系如图26所示.求杆的质量m和加速度a. 解析:导体杆在轨道上做匀加速直线运动.用v表示其速度.t表示时间.则有 v=at 杆切割磁感线.将产生感应电动势E=BLv 在杆.轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=E/R 杆受到的安培力为F安=IBL 根据牛顿第二定律.有F-F安=ma 联立以上各式.得 由图线上已知条件.可解得 a=10m/s2.m=0.1kg ] 变式训练1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如题13图所示放置.它们各有一边在同一水平面内.另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab.cd与导轨垂直接触形成闭合回路.杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.导轨电阻不计.回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B.方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时.cd杆也正好以速率向下V2匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是 A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+ B.cd杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流强度为 D.μ与大小的关系为μ= 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

电磁感应中的图像问题

电磁感应中常涉及________、________、________和________随时间t变化的图像,即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像等.对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像,即E-x图像和I-x图像.这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量.不管是何种类型,电磁感应中的图像问题常需利用________、________和________等规律分析解决.

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电磁感应中的动力学问题:

感应电流在磁场中受到________的作用,因此电磁感应问题往往跟________学问题联系在一起.解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律)及力学中的有关规律(牛顿运动定律、动量守恒定律、动量定理、动能定理等),分析时要特别注意________、速度v达________的特点.

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电磁感应中的能量问题:

电磁感应的过程实质上是________的转化过程,电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到________力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服________力做功.此过程中,其他形式的能量转化为________能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为________能.当感应电流通过用电器时,________能又转化为其他形式的能量.安培力做功的过程是________的过程.安培力做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能.

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电磁感应中的功率问题、自感

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的变化的回路将产生________.该导体或回路相当于________(它们的电阻为电源的内阻),将它们接上电容器,便可使电容器________;将它们接上电阻等用电器,在回路中形成________,便可对用电器供电.因此,电磁感应问题往往和电路联系在一起,解决这类问题的基本方法是:

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电流的大小和方向.

(2)画出等效电路图

(3)应用全电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解.

2、自感

①、自感现象:自感现象是一种特殊的电磁感应现象,它是由于导体本身的电流发生________时而产生的电磁感应现象.自感现象遵循电磁感应的所有规律.

②、自感电动势的方向:由楞次定律可知,自感电动势总是________原来导体中电流的变化.当回路中的电流增加时,自感电动势和原来电流的方向________;当回路中的电流减小时,自感电动势和原来电流的方向________.自感对电路中的电流变化有________作用,使电流不能________.

③、自感系数:它由线圈________的性质决定.线圈越长,单位长度上线圈的匝数越多,截面积越大,它的自感系数越________.线圈中插入铁芯,自感系数增大很多,自感系数在国际单位制中的单位是________.

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磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,_____受力的方向,亦即小磁针静止时,_____极所指的方向,就是那一点的磁场方向.

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同步练习册答案