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- 2021-05-27 发布
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第7点 电磁感应中的电路问题
1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源.如:切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式能转化为电能.
判断感应电流和感应电动势的方向,都是利用“相当于电源”的部分根据右手定则或楞次定律判定的.实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势,而内电路则相反.
2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.
在闭合电路中,“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样,等于路端电压,而不等于感应电动势.
3.解决电磁感应中的电路问题三步曲:
(1)确定电源.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,利用E=n或E=Blv求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.
(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.
(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.
对点例题 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可以忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图1所示),以恒定的速度v从ad滑向bc,当PQ滑过L/3的距离时,通过aP段电阻丝的电流强度是多大?方向如何?
图1
解题指导 PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是回路,故电路中有感应电流,可将电阻丝PQ视为有内阻的电源,电阻丝aP与bP并联,且RaP=R、RbP=R,于是可画出如图所示的电路图.
电源电动势为E=BvL,外电阻为
R外==R.
总电阻为R总=R外+r=R+R,即R总=R.电路中的电流为:
I==.通过aP段的电流为:IaP=I=,方向由P到a.
答案 由 P到a
图6中EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( )
图6
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0
B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加速滑动时,I1=0,I2=0
D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0
答案 D
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