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电磁感应综合应用1.掌握电磁感应与电路结合问题的分析方法2.掌握电磁感应动力学问题的重要求解内容3.能解决电磁感应与能量结合题型4.培养学生模型构建能力和运用科学思维解决问题的能力电磁感应中的电路问题1、分析电磁感应电路问题的基本思路对电路的理解：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．【例题1】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，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()A．U ab＝0.1V B．U ab＝－0.1VC．U ab＝0.2V D．U ab＝－0.2V【演练1】如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则()A.＝1B.＝2C.＝4D.＝【例题2】把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN；(2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率．【演练2】如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d＝0.5m．右端接一阻值为4Ω的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律变化．CF长为2m．在t＝0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变．已知ab金属棒电阻为1Ω，求：(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量．电磁感应的动力学问题1．导体棒的两种运动状态(1)平衡状态——导体棒处于静止状态或匀速直线运动状态，加速度为零；(2)非平衡状态——导体棒的加速度不为零．2．两个研究对象及其关系电磁感应中导体棒既可看作电学对象(因为它相当于电源)，又可看作力学对象(因为有感应电流而受到安培力)，而感应电流I和导体棒的速度v是联系这两个对象的纽带．3．电磁感应中的动力学问题分析思路(1)电路分析：导体棒相当于电源，感应电动势相当于电源的电动势，导体棒的电阻相当于电源的内阻，感应电流I＝.(2)受力分析：导体棒受到安培力及其他力，安培力F安＝BIl＝，根据牛顿第二定律：F合＝ma.(3)过程分析：由于安培力是变力，导体棒做变加速运动或变减速运动，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运动，根据共点力的平衡条件列方程：F合＝0.4. 电磁感应中电量求解（1）利用法拉第电磁感应定律由整理得：若是单棒问题（2）利用动量定理单棒无动力运动时-BILΔt=mv2-mv1 又整理得：BLq= mv1-mv2【例题3】如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小．(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．(4)若从开始下滑到最大速度时，下滑的距离为x,求这一过程中通过电阻R的电量q.【演练3】（多选）如图所示，电阻不计间距为L的光滑平行导轨水平放置，导轨左端接有阻值为R的电阻，以导轨的左端为原点，沿导轨方向建立x轴，导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
第一讲电荷、电流和电路知识能力解读（一）摩擦起电的定义和条件1．摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
2．摩擦起电的条件：一是相互摩擦的物体由不同种物质构成；二是这两个物体要与外界绝缘。
（二）两种电荷1．正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
常用符号“+”来表示。
质子和正离子所带的电荷为正电荷。
2．负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
常用符号“-”来表示。
电子和负离子所带的电荷为负电荷。
3．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，如图所示。
（三）电荷量1．物体所带电荷的多少，称为电荷量。
符号：Q，单位：库仑，单位符号：C。
2．元电荷：把e=1.6×10-19 C的电荷量叫做元电荷。
1C的电荷量等于6.25×1018个电子的电荷量。
（四）电中和放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫电中和现象。
注意：发生电中和后电荷并没有消失，实质是电子从带负电的物体转移到了带正电的物体上。
（五）验电器（六）原子结构1．原子结构的主要内容(1)原子是由原子核和核外电子组成的。
(2)原子核带正电，几乎集中了原子的全部质量，所带的电荷量是元电荷的整数倍。
(3)核外电子带负电，每个电子的电荷量都为e=l.6×10-19 C。
(4)整个原子通常呈中性，原子的正电荷数与核外电子的负电荷数相等。
(5)原子核对核外电子有束缚作用。
口诀：原子结构有一比，形状好似太阳系。
质量集中在核上，电子绕核永不息。
2．原子的核式结构模型1911年，卢瑟福在成功地进行了α粒子的散射实验后，提出了原子核式结构模型。
原子结构与太阳系结构十分相似。
（七）摩擦起电的原因由于不同物体的原子核对核外电子的束缚本领不同，当两个物体相互摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。
失去电子的物体因缺少电子而带正电荷，得到电子的物体因有了多余的电子而带等量的负电荷。
专题十六 电磁感应中的电路问题基本知识点解决电磁感应电路问题的基本步骤：1．用法拉第电磁感应定律算出E 的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向：感应电流方向是电源内部电流的方向，从而确定电源正、负极，明确内阻r .2．根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路图．3．根据E ＝Blv 或E ＝n ΔΦΔt结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解．例题分析一、电磁感应中的简单电路问题例1 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L ＝0.4 m ，一端连接R ＝1 Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝1 T 。
导体棒MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
在平行于导轨的拉力F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v ＝5 m/s 。
(1)求感应电动势E 和感应电流I ；(2)若将MN 换为电阻r ＝1 Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U 。
(对应训练)如图所示，MN、PQ为平行光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ 相距L＝50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r＝1 Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v＝5 m/s的速度做匀速运动。
求：(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向；(2)导体棒AB两端的电压U AB。
二、电磁感应中的复杂电路问题例2如图所示，ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨，导体棒MN的长度为L＝2 m，电阻r＝1 Ω，有垂直abcd平面向下的匀强磁场，磁感强度B＝1.5 T，定值电阻R1＝4 Ω，R2＝20 Ω，当导体棒MN以v＝4 m/s的速度向左做匀速直线运动时，电流表的示数为0.45 A，灯泡L正常发光。
电磁感应中，电荷量计算公式？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
【问：电磁感应中，电荷量计算公式？】答：电荷量q=△Φ/r总；注意，这个公式不能直接用，需要做简单的推导。
具体如下：q=i△t=e*△t/r总=（△Φ/△t）*△t/r总=△Φ/r总；可见，电荷量转移的多少，只与磁通量的变化量和电路总电阻有关系。
【问：三个宇宙速度分别是什幺？】答：第一宇宙速度大小是7.9km/s，它是卫星的最小发射速度，同时它也是地球卫星的最大环绕速度。
第二宇宙速度大小是11.2km/s，它是使物体能挣脱地球引力束缚的最小发射速度，或者说是卫星逃逸地球的发射速度。
第三宇宙速度的大小是16.7km/s，它是使物体挣脱太阳引力束缚（逃逸太阳系）的最小发射速度。
【问：分子势能怎幺变？】答：由分子的相对位置决定的势能，叫做分子势能。
分子势能直接影响因素就是分子的距离，宏观上就是物体的体积大小。
当分子间的作用表现为引力时，随着分子间的距离增大分子势能逐渐变大；两分子间的作用表现为斥力为主时，随着分子间距离增大势能逐渐减小。
【问：简谐振动是什幺意思？】答：物体往复运动模式模式称之为机械振动，物体做简谐振动必须满足公式f=- kx，即物体所受的力跟位移成正比，并且力总是指向平衡位置，公式中的负号表示，力f的方向与位移x的方向始终相反。
简谐振动的最典型代表是小角度单摆与弹簧振子。
一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动是严格的简谐运动。
【问：需要记录物理错题吗？】答：错题本是巩固。
电磁感应现象楞次定律目标要求 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。
2.会根据楞次定律判断感应电流的方向，会应用楞次定律的推论分析问题。
3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。
考点一对电磁感应现象的理解和判断1.磁通量(1)定义：磁感应强度B与面积S的□1乘积。
(2)公式：Φ＝□2BS。
(3)适用条件：①匀强磁场；②S为垂直磁场的□3有效面积。
(4)磁通量是□4标量(填“标量”或“矢量”)。
(5)物理意义：穿过某一面积的□5磁感线的条数。
(6)标矢性：磁通量是□6标量，但有正负。
(7)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
2.电磁感应现象(1)定义：只要穿过闭合导体回路的□7磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。
(2)条件：穿过□8闭合电路的□9磁通量发生变化。
(3)实质：产生□10感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有□11感应电动势而无感应电流。
【判断正误】1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。
(√)2.电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。
(×)3.当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。
(×)1.判断感应电流有无的方法2.判断磁通量是否变化的方法(1)根据公式Φ＝BS sinθ(θ为B与S间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
3.产生感应电流的三种常见情况【对点训练】1.(磁通量及其变化)如图所示，线框abdc的左侧放置一通有恒定电流的长直导线，线框从位置Ⅰ按照以下四种方式运动(位置Ⅰ和位置Ⅲ关于MN对称)，磁通量变化量的绝对值最大的是()A.平移到位置ⅡB.平移到位置ⅢC.以MN为转轴转到位置ⅢD.以bd为转轴转到位置Ⅱ解析：B由图可知，通电直导线电流方向向上，由安培定则可知，导线右侧磁场的方向向里，左侧磁场的方向向外，靠近导线磁感应强度增大，远离导线磁感应强度减小，设线框的面积为S，位置Ⅰ处和位置Ⅲ处的平均磁感应强度为B1，位置Ⅱ处的磁感应强度为B2，线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量的大小为ΔΦ1＝(B1－B2)S，线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ，磁通量的变化量的大小为ΔΦ2＝(B1＋B1)S＝2B1S，以MN为转轴转到位置Ⅲ，磁通量的变化量的大小为ΔΦ3＝0，以bd为转轴转到位置Ⅱ，磁通量的变化量的大小为ΔΦ4＝(B1＋B2)S，由以上分析可知，线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ，磁通量的变化量绝对值最大。
分层作业11 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题A组必备知识基础练题组一电磁感应中的电路问题1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )2.如图所示,两个相同导线制成的开口圆环,大环半径为小环半径的2倍,现用电阻不计的导线将两环连接在一起,若将大环放入一均匀变化的磁场中,小环处在磁场外,a、b两点间电压为U1,若将小环放入这个磁场中,大环在磁场外,a、b两点间电压为U2,则 ( )A.U1U2=1 B.U1U2=2C.U1U 2=4D.U 1U 2=14题组二 电磁感应中的电荷量问题3.如图所示,空间内存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a 的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B 。
一半径为b(b>a)、电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合。
在内、外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为( )A.πB |b 2-2a 2|R B.πB (b 2+2a 2)RC.πB (b 2-a 2)R D.πB (b 2+a 2)R4.(多选)(辽宁大连高二期中)如图所示,长直导线通以方向向上的恒定电流I,矩形金属线圈abcd 与导线共面,线圈的长宽比为2∶1,第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下,第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d 点垂直纸面的轴线旋转90°到位置Ⅲ停下,两次变换位置的过程所用的时间相同,以下说法正确的是( )A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次通过线圈导线横截面的电荷量相等C.两次线圈所产生的平均感应电动势之比为2∶1D.两次通过线圈导线横截面的电荷量之比为2∶15.(多选)(四川泸州高二期末)一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极,外接有理想电压表和R=8 Ω的定值电阻,电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。
人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案课后练习一第1 讲电磁感应和楞次定律1．如图17-13所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（）A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动答案：CD详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以；2．磁单极子"是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。
物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如题图4所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其它磁场的作用。
设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是：A.回路中无感应电流；B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流；C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流；D.回路中形成先abcda流向而后adcba流向的感应电流答案：C详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流；3．如图3所示装置中，线圈A的一端接在变阻器中点，当变阻器滑片由a滑至b端的过程中，通过电阻R的感应电流的方向（）A．由c流向d B．先由c流向d，后由d流向cC．由d流向c D．先由d流向c，后由c流向d答案：A详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。
第一讲电磁感应中的电路与电荷量问题电磁感应往往与电路问题联系在一起，解决电磁感应中的电路问题只需要三步:第一步：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，则该导体或回路就相当于电源，利用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。
如果在一个电路中切割磁感线的有几个部分但又相互联系,可等效成电源的串、并联。
第二步:分析电路结构（内、外电路及外电路的串并联关系），画等效电路图。
第三步：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。
感应电动势大小的计算——法拉第电磁感应定律的应用。
1、折线或曲线导体在匀强磁场中垂直磁场切割磁感线平动,产生的感应电动势:E=ＢLvsinθ;2、直导体在匀强磁场中绕固定轴垂直磁场转动时的感应电动势：；３、圆盘在匀强磁场中转动时产生的感应电动势：；４、线圈在磁场中转动时产生的感应电动势：（θ为Ｓ与B之间的夹角)。
2、电磁感应现象中的力学问题(1）通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；②求回路中电流强度;③分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向）；④列动力学方程或平衡方程求解。
(２）电磁感应力学问题中,要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时，加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住ａ=０时,速度v达最大值的特点。
３、电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动）,对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；②画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式;③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。
4、电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势（电流）大小是否恒定。
用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。
另外,要正确解决图像问题,必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断。
题型一等效电源、电路问题例１:把总电阻为2Ｒ的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下，磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示,一长度为2a，电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触。
当金属棒以恒定速度ｖ向右移动经过环心O时,求：（１）流过棒的电流的大小、方向及棒两端的电压ＵＭN。
（2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
变式练习：1、如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场Ｂ中绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( ）A．由c到ｄ，I＝Br2ω／Ｒ B.由ｄ到c,I＝Bｒ2ω/RＣ.由c到d，I＝Bｒ2ω/（2R） D.由d到c,I=Bｒ2ω/ (2R)2、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纸面向里的匀强磁场中，如图所示。
当磁场以１0 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是是多少？3、如图所示,在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单砸正方形线框abcd,在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为Ｂ的有界匀强磁场区域．线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界.已知线框的四个边的电阻值相等,均为Ｒ.求：(1）在aｂ边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小；（２）在aｂ边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压;（3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框中电流产生的热量.题型二电容器所带电荷量的计算例２：如图所示，两个电阻的阻值分别为R和２R,其余电阻不计，电容器的电容为C,匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l，当棒ab以速度v向左做切割磁感线运动，棒cｄ以速度2v向右做切割磁感线运动时,电容器所带的电荷量为多少?哪一个极板带正电？变式练习: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.2、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上，两导轨间距L=0.2m,电阻Ｒ＝0.4Ω,电容Ｃ=2 mF，导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度B＝０.５T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下．现用一在导轨平面内,且垂直于金属杆CD的外力F,沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动。
求:（１）若开关S闭合，力F恒为0.5N,ＣD运动的最大速度;（2）若开关Ｓ闭合,使CＤ以(1）问中的最大速度匀速运动，现使其突然停止并保持静止不动,当ＣD停止下来后，通过导体棒CD的总电量；（3）若开关S断开,在力F作用下,CD由静止开始作加速度a=5m/s2的匀加速直线运动，请写出电压表的读数U随时间ｔ变化的表达式.题型三流过导体电荷量的计算例3：如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为ａ的圆形区域内部及外部，磁场方向相反,磁感应强度为Ｂ。
一半径为b、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。
当内、外磁场同时由Ｂ均匀减小到零的过程中,通过导线截面的电荷量q=______＿_＿_＿_。
变式练习：1、如图所示,矩形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边长度为Ｌ,在两端变上均接有电阻R，其余部分电阻不计。
导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好.开始时导体棒静止于x＝0处，从t＝０时刻起,导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下,从x=0处匀加速运动到ｘ＝2L处.则导体棒MＮ从x=0处运动到ｘ=2L处的过程中通过导体棒的电量为( )A．8BＬ2//3R B．4BL２//３R Ｃ. 2BL２/／3R Ｄ.２ＢL2/R2、如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出运强磁场。
若第一次用0．3s时间拉出,外力所做功为Ｗ1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q２，则:（)A．W1＜W2,q1<ｑ２ B．Ｗ1<W2,ｑ1＝q2 C.Ｗ１＞W2,q1＝q2Ｄ.W1＞Ｗ2,ｑ1＞q23、一个电阻为R的长方形线圈abcd沿顺时针所指的南北方向平放在北半球的水平桌面上,ab＝L1,bc＝Ｌ，如图所示,现突然将线圈翻转180°，使ab与dｃ互换位置用冲击电流计测得导线中流过的电量为2Q1，然后维持ad边不动,将线圈绕ad边转动至东西方向，使之突然竖直,这次测得导线中流过的电量为Q２,试求该处地磁场的磁感应强度的大小。
第二讲 电磁感应的能量转化与守恒一、电磁感应中的能量转化与守恒1、电磁感应中的能量转化 (1）．在线圈的磁通量发生变化的电磁感应现象中,磁场能转化为电能,若电能是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。
(２)．在导线切割磁感线的电磁感应现象中,通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能，克服安培力做多少功,就产生多少电能。
若电路是纯电阻电路,转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能。
２、求解电磁感应中的能量守恒问题的一般思路(1)分析回路，分清电源和外电路。
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，其余部分相当于外电路。
(３）根据能量守恒列方程求解。
３、电能的三种求解思路（1)利用克服安培力做功求解；电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。
（2）利用能量守恒求解；相应的其他能量的减少等于产生的电能。
（３)利用电路特征求解;通过电路中所消耗的电能来计算。
二、反电动势（1)定义：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势。
（2)方向:与电源电动势方向相反。
(3）作用:抵消电源电动势的一部分作用,使电路中的电流减小,从而阻碍线圈的转动。
一天，一对情侣坐公交，太阳比较大，车转弯了。
女的被太阳照到了要跟男友换，换了。
车又转弯，女的又被晒了，要求再换。
来来回回几次后，男的终于怒了： 不换了，我又不是向日葵！！！90％中国人无法正常读出来的句子： NO.01 妹妹你坐船头哦，哥哥我岸上走。
NO.02 大王叫我来巡山哦！ NO.03 找呀找呀找朋友！NO.04 你是我天边最美的云彩，让我用心把你留下来！考点一:电磁感应中的能量问题例题1．如图所示,在平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计，与阻值为Ｒ的定值电阻相连匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。
有一质量为ｍ、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置。
已知ab与ａ′b′之间的距离为s；导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。
则（）错误!未定义书签。
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B2L２ｖ/Rmv2−mgs(sinθ−μcosθ)Ｂ.上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量12mv2C．上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为−12mv2−mgs sinθD.上滑到a′ｂ′过程中导体棒机械能减小量为12变式练习:1、如图所示，足够长的Ｕ形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°）,其中ＭN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。
