逍遥右脑 2013-03-09 23:09
第三时 互感和自感 电磁感应中的电路问题
【基础知识回顾】
1. (1)自感现象是 。
(2)自感现象中产生的感应电动势称自感电动势，其大小为E 。
(3) L为 ，它的大小由线圈自身结构特征决定。线圈越 ，单位长度上的匝数越 ，横截面积越 ，它的自感系数越 ，加入铁芯后，会使线圈的自感系数大大 ，自感系数的单位为 。
(4)自感电动势的方向：自感电动势总是 。即：若电路中电流增加，则自感电动势与电流方向 ；若电路中电流减少，则自感电动势与电流方向 。
(5) 自感电动势的作用： 。
2.当两个回路中任一个回路的磁通量变化，就会引起另一回路的 变化，因而出现 的现象。这种作用是相互的，出现感应电动势的线圈同时又对另一线圈提供磁通量，而在另一线圈引起磁通量的变化，而产生 ，故称为 。
3.在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生 。该导体或回路就相当于 。
4．在外电路中，电流从 电势流向 电势；在内电路中，电流则从 电势流向 电势。
5.当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生 ，电流在导体内且形成 ，很象水中的旋涡，因此称为 ，简称涡流。
6 电磁感应中电路问题．
【要点讲练】
［例１］在如图（a）（b）所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯D的电阻，接通开关S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（）
A.在电路（a）中,断开S,D将逐渐变暗
B.在电路（a）中,断开S,D将先变得更亮,然后才变暗
C.在电路（b）中,断开S,D将逐渐变暗
D.在电路（b）中,断开S,D将先变得更亮,然后渐暗
［例２］如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入N极板间,若突然发现电子向板偏转,则可能是()
A．电键S闭合瞬间 B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
［例3］如图所示，L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，电压表与线圈并联接入电路，在下列哪种情况下，有可能使电压表损坏（电压表量程为3V）
A．开关S闭合的瞬间
B．开关S闭合电路稳定时
C．开关S断开的瞬间
D．以上情况都有可能损坏电压表
［例3］如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为l/2.磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里.现有一段长度为l/2、电阻为R/2的均匀导体杆N架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触.当N滑过的距离为l/3时，导线ac中的电流是多大?方向如何?
例4．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v.则这时AB两端的电压大小为（ ）
A.2Bav B.Bav C.2Bav/3 D.Bav/3
例5．如图所示，N和PQ是固定在水平面内间距L＝0.20 m的平行金属轨道，轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为R0＝1.5 Ω的电阻，ab杆的电阻R＝0.50 Ω.ab杆与轨道接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右的拉力，使之以v＝5.0 m/s的速度在金属轨道上向右匀速运动.求：
（1通过电阻R0的电流
（2）对ab杆施加的水平向右的拉力的大小;
（3）ab杆两端的电势差.
例6．如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线N为磁场的左边界．线框在恒力作用下向右运动，其中ab边保持与N平行．当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动．在线框进入磁场的过程中，求
（1）线框a、b两点的电势差Ｕab
（2）线框中产生的焦耳热Ｑ
强化练习：
1．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．N为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对N施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动．令U表示N两端电压的大小，则（ ）
A． 流过固定电阻R的感应电流由b到d
B． 流过固定电阻R的感应电流由d到b
C． 流过固定电阻R的感应电流由b到d
D． 流过固定电阻R的感应电流由d到b
2．在图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L和灯A并联．当合上电键，灯A正常发光.试判断下列说法中哪些是正确的（）
A．当断开时,灯A立即熄灭B．当断开时,灯A突然闪亮后熄灭
C．若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路, 当断开时,灯A立即熄灭
D．若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路, 当断开时,灯A突然闪亮后熄灭
3．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的方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）
4．如图所示，A、B为两个同样规格的灯泡，自感线圈的电阻RL=R，下面关于自感现象的说法哪些是正确的（ ）
A．开关接通瞬间，A、B两灯一样亮
B．开关接通瞬间，B灯立即正常发光，A灯逐渐亮起
C．开关断开时，A灯和B灯都要过一会儿才熄灭
D．开关断开时，B灯比A灯先熄灭
5．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环受到向上的磁场作用力（ ）
6．如图所示电路，电键S原先闭合，电路处于稳态，在某一时刻t1突然打开电键S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图象可用下列哪个图表示（ ）