磁感应中的电路.ppt

电磁感应的综合应用（一）电路问题,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v做匀速运动，用U表示MN两端电压的大小，则（）A、U=vBL/2，流过R感应电流由b到dB、U=vBL/2，流过R感应电流由d到bC、U=vBL，流过R的感应电流由b到dD、U=vBL，流过R的感应电流由d到b,练习1,A,如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l;长为l，电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，以v0匀速向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（）A、0 B、Blv0C、Blv0/2 D、Blv0/3,练习2,等效电路图！,用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示在磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()AUab0.1 V BUab0.1 VCUab0.2 V DUab0.2 V,练习3,明确电源！,思路：1、明确电源（E、r和正负极）2、画等效电路图 3、求路端电压,B,如图所示，圆环a和b的半径之比ra：rb=2：1，且粗细相同，由同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中的两种情况下，AB两点的电势差之比为（）A、1：1 B、2：1 C、3：1 D、4：1,练习4,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：,例题1,(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量,(1)根据法拉第电磁感应定律，电路中产生的感应电动势：通过电阻R1上的电流：根据楞次定律，可判定流经电阻R1的电流方向从下往上，即图中从b到a.,(2)在0至t1时间内通过电阻R1的电荷量电阻R1上产生的热量QI2R1t1,解析：,两根光滑的长直金属导轨导轨MN、MN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：ab运动速度v的大小；电容器所带的电荷量q。,针对训练,由闭合电路的欧姆定律得：,设电容器两极板间的电势差为U，则有：UIR电容器所带电荷量为：qCU,解得：,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x所用时间为t，三个电阻R与电源串联，总电阻为4R，则,联立上述方程，解得：,解析：,由焦耳定律得：,电磁感应中的电路问题,在电磁感应现象中，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，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流；将它们接上电容器，便可使电容器充电，因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。解决这类问题，不仅要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等，还要应用电路中的有关规律，如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。,电磁感应中的电路问题,解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路图，将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻，求电动势要用法拉第电磁感应定律，其余问题为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。,电磁感应中的电路问题,一般解此类问题的基本思路是：,明确电源（E、r、正负极），哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源,正确分析电路的结构，画出等效电路图,结合有关的电路规律建立方程求解,Thank You!,