习题课2 电磁感应的综合应用
[学习目标] 1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题.2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题．
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电磁感应中的图象问题
1.问题类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．
(2)由给定的图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．
2．图象类型
(1)各物理量随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It图象．
(2)导体切割磁感线运动时，还涉及感应电动势E和感应电流I随导体位移变化的图象，即Ex图象和Ix图象．
3．解决此类问题需要熟练掌握的规律：安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等．
【例1】 如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，若规定顺时针方向为感应电流的正方向，下列各图中正确的是 ( )
甲 乙
A B
C D
D [0～1 s内，磁感应强度B均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势E＝恒定，电流i＝恒定；由楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，即负方向，在it图象上，是一段平行于t轴的直线，且为负值，可见，选项A、C错误；在1～2 s内正向的磁感应强度均匀减小，在2～3 s内，负向的磁感应强度均匀增大，由法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势E＝恒定，电流i＝恒定，由楞次定律知，电流方向为顺时针方向，即正方向，在it图象上，是一段平行于t轴的直线，且为正值，选项D正确．]
电磁感应图象问题的分析方法
(1)明确图象的种类，即是Bt图象还是Φt图象，或者是Et图象、It图象等．
(2)分析电磁感应的具体过程判断对应的图象是否分段，共分几段．
(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．
(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式．
(5)结合函数式，对应初始条件，正、负方向关系，相应物理量变化的转折点等得出正确答案．
