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電磁感應(yīng)現(xiàn)象的綜合應(yīng)用

更新時間:2016/9/2 17:19:00  手機版

  電磁感應(yīng)現(xiàn)象的綜合應(yīng)用:

  電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的問題通常分為兩類:一類是切割類問題,一類是磁變類問題。

  1、電磁感應(yīng)中的電路問題

  在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該導(dǎo)體或回路就相當于電源,將它們接上電容器,便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器,便可對用電器供電,在回路中形成電流。因此,電磁感應(yīng)問題往往與電路問題聯(lián)系在一起。解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法是:

  ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向;

  ②畫等效電路;

 、圻\用全電路歐姆定律,串并聯(lián)電路性質(zhì),電功率等公式聯(lián)立求解。

  2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題

 。1)通過導(dǎo)體的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力作用,電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一起,基本方法是:

 、儆梅ɡ陔姶鸥袘(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向;

 、谇蠡芈分须娏鲝姸龋

 、鄯治鲅芯繉(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向);

 、芰袆恿W(xué)方程或平衡方程求解。

  (2)電磁感應(yīng)力學(xué)問題中,要抓好受力情況,運動情況的動態(tài)分析,導(dǎo)體受力運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時,加速度等于零,導(dǎo)體達穩(wěn)定運動狀態(tài),抓住a=0時,速度v達最大值的特點。

  3、電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問題

  導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能,具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱,又可使電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能,因此,電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點研究電磁感應(yīng)問題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運動(勻速直線運動或勻速轉(zhuǎn)動),對應(yīng)的受力特點是合外力為零,能量轉(zhuǎn)化過程常常是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,解決這類問題的基本方法是:

 、儆梅ɡ陔姶鸥袘(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向;

 、诋嫵龅刃щ娐罚蟪龌芈分须娮柘碾姽β时磉_式;

 、鄯治鰧(dǎo)體機械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。

  4、電磁感應(yīng)中圖像問題

  電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析,要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動勢(電流)大小是否恒定。用楞次定律判斷出感應(yīng)電動勢(或電流)的方向,從而確定其正負,以及在坐標中的范圍。

  另外,要正確解決圖像問題,必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對應(yīng)到實際過程中去,又能根據(jù)實際過程的抽象規(guī)律對應(yīng)到圖像中去,最終根據(jù)實際過程的物理規(guī)律進行判斷。

  軌道滑桿類問題的解法:

  1.軌道滑桿模型中的五類方程

  (1)動力學(xué)方程

  (2)電學(xué)方程

  (3)電荷量方程

  (4)動量方程

  (5)能量方程

  其中(1)(2)類方程常用來聯(lián)立分析滑桿的速度、臨界狀態(tài)及條件。

  (3)(4)(5)類方程能將位移、時間相聯(lián)系,可用來求解電荷量、能量、時間、位移等問題。

  2.常見的兩種類型

  (1)一根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動

  (2)兩根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動

 、俪跛俣炔粸榱,不受其他水平外力的作用

  ②初速度為零,一桿受到恒定水平外力的作用

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