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高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件:(选修3-2)4电磁感应中的电路问题1

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\n电磁感应中的电路问题\n2.电磁感应现象中那部分电路相当于闭合电路中的电源,这种等效电源通常包括电源和电源两类。1.闭合电路通常由两大部分组成,一是,二是。温故而知新:电源外电路产生感应电动势的动生感生\n例1.两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′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:(1)ab运动速度v的大小;(2)电容器所带的电荷量q。请先思考,然后说出你的思路即可,课后做计算。\n引申:(3)如图所示,假设原电路右端连有一部分形状与正弦函数形状相同的电路,且满足y=Lsinx。假设金属棒电阻和正弦状电路的电阻不计,其它条件不变,在金属棒以速度v匀速滑过正弦段电路的过程中,求整个电路中产生的焦耳热。(思考,说思路。)提醒1:动生电源情形可以较复杂;内外电路的电阻连接也要仔细分析。xy\n例2.如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域。已知导线框的总电阻为R,运动速度为v。求导线框位于如图两位置时回路中的感应电流。提醒2:仔细分析等效电源:个数、正负极、变化答案:(1)i=0(2)i=3Blv/R\n×××××××l×××××××××××llvLOO/L/45°例3(07上海)如图所示,LOO/L/为一折线,它所形成两个角∠LOO/和∠OO/L/均为45°。折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO/的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,定性画出线框中感应电流随时间变化的图象。提醒3:当心电动势的突变!I0123\n例4.如图所示,半径为r的金属圆环上接有两只小灯泡L1和L3,圆环上的A点和圆心之间又接有小灯泡L2,三个小灯泡L1、L2、L3的电阻依次为3R、3R和6R。一半径也为r的金属棒一端与圆心连接,一端搁在金属圆环上,可以绕圆心旋转而保持和圆心及圆环的良好接触。在圆环的直径MN一侧分布有按图示规律变化的均匀磁场。除三个小灯泡的电阻外,其余电阻均不计。t=0时刻使金属棒从N点开始以角速度ω顺时针匀速转动,当其转动到M处时迫使其停止。求:(1)金属棒转过90°时小灯泡L3的电功率;(2)在0―π/ω和π/ω―2π/ω两时段中小灯泡L2消耗的电能之比。tπ/ω2π/ω3B0B0OB提醒4:电源类型的转换电路结构变化重点分析电源和电路结构,不必计算。\n电磁感应中的电路问题等效电源外电路:类型:动生还是感生?个数及连接方式变化:类型、正负极、个数结构及其变化课时小结:\n预备题:1.两条彼此平行间距l=0.5m的光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,右端接阻值RL=4Ω的小灯泡,如图(a)所示.在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MP的长d=2m,MNQP区域内磁场的磁感应强度B随时间t变化如图(b)所示.垂直导轨跨接一金属杆,金属杆的电阻r=2Ω,两导轨电阻不计.在t=0时,用水平恒力F拉金属杆,使金属杆由静止开始从GH位置向右运动,当金属杆从GH位置运动到PQ位置的过程中,小灯泡的亮度一直没有变化.求:(1)通过小灯泡的电流I.(2)水平恒力F的大小.(3)金属杆的质量m.提醒:电源类型变化了!外电路结构也变化了!\n预备题:2.把总电阻为2R和R的两个粗细均匀的电阻丝焊成直径分别为2d和d的两个同心圆环,,水平固定在绝缘桌面上,在大小两环之间的区域穿过一个竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。一长度为2d、电阻等于R的粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,与两环保持良好接触,如图所示。当金属棒以恒定的速度v向右运动并经过环心O时,试求(1)金属棒中产生的感应电动势;(2)金属棒中EF段的电流强度;(3)EF两点间的电势差。提醒:当电路非常复杂时,最好画出规范的等效电路图。R/2R/2R/4R/4RRR/2\n\n励志名言形成天才的决定因素应该是勤奋\n安全小贴上课间活动注意安全

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所属: 高中 | 物理
发布时间:2022-09-20 13:01:51 页数:14
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