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1、传送带模型分析+电磁感应经典解析传送带模型分析1M揩带类别图示滑块可能的运动状况滑块受(三)力分析情景1水平始终加速受力f=mg先加速后匀速先受力f=mg,后f=O情景2水平v0v,始终减速受力f=mgv0v,先减速再匀速先受力f=mg,后f=Ov0v,始终加速受力f=mgV0V,先加速再匀速先受力f=mg,后f=O情景3水平传送带长度/,滑块始终减速到达左端受力f=mg(方向始终向右)传送带K度,V0v,滑减速和反向加速时受6,电应难点突破日光灯自慝现象固通量二、楞次定律1 .楞次定律感应电流总具有这样的万向,即感应电流的磁场总要阻隔引起感应电流的磁通量的变化:楞次定律解决的是感应电流的方向
2、问题。它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的电场)和引起感应电流的场原来就有的碳场)。前者和后者的关系不是“同向”或反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。2 .对“阻碍”意义的理解: 1)阻瑞原磁场的变化。“困得”不是陷止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原IS场的变化,只能使原垣场的变化被延缓或者说眦滞了,原磁场的变化担势不会改变,不会发生逆转. 2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原密场本身,女噪原枳场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流. 3)阳碍不是相反.当原稿通;即卜时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阴碍其履小;当语体远施导体运动B寸,导体运动将和磁体运动同向,
3、以阻碍其相对运动. 4)由于“阻捐”,为了维持原磁场级化,必须有外力克服这一“阻碍”而假功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞雄律是能量传化和守恒定律在电融应中的体现. .楞雄律的具体应用1从“阻得碳通量变化”的角度来看,由磁通量计算式O=SSsino可知,磁通量变化力。=它一6】有多冲形式,王要有:S、。不变,8改变,这时40=4BSsmo二微信号:goZhQrIgWU1.ns3、。不交,5改变,这时爪a55sin。8、5不变,。改变,这时40-8S(sm当3、S.。中有两个或三个一起变化时,就要分别计算与、代,再求叱.0:了。(2)从“阻碍才取寸运动”的角度耒看,楞次定律的这个结论可以
4、用能里守恒来解释:既然有感应电流产生,就有苴它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的,所以只能是机械能旗少化为电能,表现出物见象就是“阻碍”相对运动。从“阿寻自身电洸变化”的角度来看,皱是自感现象。在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等干“反向阻碍”不是“阻止”。4 .右手定则。对一郃分导在祖场中切割Jg感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定贝度方便一些。5 .楞次定律的应用步分楞;欠定律的应用应该严格按以下四步进行:确定原磁场方向J判定原磁场如何变化(增大还是双小)3确定感应电流的法场方向旧反减同);根据安培硒伊庄感应电流的方向。6 .解法指导:楞次定
5、律中的因果关联楞;欠定律所指示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应M场间的产生和被产生的关系抓住“阻蜀”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解;夬物理问题的关键. 2)运用楞;欠定律处理问题的思路的总磁通向里、寇大,所以外环申感应电流Hi场的方向为期卜,由安培定则,外环卬感应电流方向为逆时针。【例3】如图,线圈/中接有如图所示电源,线圈5有一半面枳处在线圈.4中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和Sfi间,按圈5中的感应电流的情况是:()A.无感应电流B.有沿顺时针的感应电流微信号:gcozhorgu1.i100
6、C.有沿逆时针的感应电流D.无去确定解:当开关S闭和尚间,线圈H相当于环形电流,其内部磁感线方向向里,耳外部磁熙身方向啰卜.线圈B有一半面积处在线腹X中,则向里的磁场与向外的磁场制期大。这时就要抓住主驶部分。由于所育同里版感线都从4的内部穿过,所以4的内部向里的磁感线?交雷,4的外部两卜的磁感线茨稀。这样5一半的面积中磁感线是向里且较密,另一半面积中磁感线是期卜目较稀。壬要是以1.三里的磁感线为主,即当开关5闭IDB寸,线圜5中的磁通量由零变为何里,故该隔间磁通量塔加,则产生的感应电流的磁场应向外,因瞪身圈B有沿逆时针的颗电流。答案为C.、【例】如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速
7、度均沿过r51.导体环图心的竖直线下落的过程中,导体环中的感应电流方向如何?rT解:从“阻碍咨通量变化”来看,原敬场方向向上,先增后发,感应电流速场方向先下后上,感应电流方向先顺时针后逆时针。从“阻碍相对运动”耒看,先排斥后吸引,把条形磁铁等效为婢线管,根据“同向电潦互相吸引,反向电流互相排斥”,也有同样的结论。【例5】如豳示,OQ:是矩形导线板成cd的对称轴,H左方有匀强法场。以下哪些情况下附Cd中有感应电注产生?方向如何?A将abed建的评移B将abed三平移C将3以劭为轴转动60D将如Cd以Cd为褥专动60解:A、C两种情况下穿过,Cd的程通量没有发生变化,无感应电流产生。B、D两种情况
8、下原垣通向外,国少,感应电流枳场向外,感应电流方向为MC以例6如图所示装黄中,以杆原耒静止当面杆假如下那些运动时,Cd杆将向右移动?A向右匀速运动B向右加速运动C(三J左加速运动D向左减速运动/-.的件芸QVUI100解:劭勺速运动时,的中感应电流恒定,匕中碳通:S不变,穿过左懒通盘不变化,z:中无感应电流产生,Cd保持静止,A不正确;2向右加速运谢,Z:中的磁逋量向下,场大,通过S的电流万(三K三F,cd(三右移动,B正确,同理可得C不正确,D正确。选B、D【例7】如酬示,当58铁绕66轴匀速传动时,矩形群戈框(不考虑重力将如何运动?解:本题分析方法很多,展筒里的方法罡:从“阻碍相对运动”的
9、角度I;来看,席戈根一定会跟着条形租钱同方两专曲起来。如果不计摩报阻力,最III终导线根将和磁铁转动速度相同J如果考虑摩擦阻力导线根联专递总比条形IjJfi铁转速d退。:3【例8】如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a、b.当条形磁铁如图向下移力寸不到达导轨平面),。、匕将如1可移动?,解:若按常规用“阻碍诙逋量变化”为惭,则要根据下端碳极的极/性分别曲方寸论,比较繁琐.而且在另淀外b所受磁场力时应i亥以硒极对它们的磁场力为王,不能以方间的磁场力为主(因为HiiS受合i场的作用).如果主注意到:1铁向下插,通过闭合回路的婚诵制增大,由。=35可知希通景有增大蝴势,因此S的相应变化
10、应该使碳通量有淑小的趋势,所以a、5将互相拿近。这样判定比较葡便。【例9】如图所示,绝缘水平面上有两个禽得得近的导体环a、b将f1.条形1国关沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、&将如何移动?I|斛:根据。=8$,磁铁IsrF移动过程卬,B籽大,所以若过第个环中的/Go垣通堂!再增大的趋势,由于S不可改变,为阻碍增大,导体环应该尽里远,StiK?,所以a&将相互远离。解:无论条形Ian的哪个极为.V极,也无论是顺时针转动还是逆时针转动,在转动90过程中,穿过闭合电路的磁通量总是增大的(条形碳波内、外的磁感线条数相同但方两眼,在线框所围面积内的总诙通里彳啕铁内郃的租感线H1.三相同且培大。
11、而该位置闭合电路所需面枳越大,总展通量越小,所以为阻碍枳通量浩大金属桂帅将向右移动。【例11如图所示,以。灯分别标有“36V40W”和“36V25W”,闭合电建调节R,能使以匕都正常发光。断开电键后重儆实验:电键闭合后看到的现象是什么?稳定后那只灯较亮?再新开电神,又将看到什么现象?解:闭合瞬间,由于电感线圈对电流增大的阻碍作用,将慢慢亮起来,5立即访这时Z的作用相当于一个大电阻;稳定后两灯都正常发光,的功率大,较亮。这时工的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的刘Bb断开田间,由于电感线圈对电洸减小的阻碍作用,通过的电流将逐渐海小,渐渐变暗到熄灭,而城Z组成同一个闭合回路,所以b灯也将逐渐受暗到熄灭,而且开始还会I砒一下(因为原来有/PA,并且通过&的电流方向与掠来的电流方向相反。这时工相当于一个电源。【例12】如囹所示,用丝线悬挂闭合金属环,悬于。点,虚线左边有匀强跖场,右边没有磁场。金辰环的摆动会很快停F来。试解释这一现象。若整个.zJ空间都有向外的匀强磁场,会