如图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图．试回答下列问题：（1）在该实验中电流计G的作用是（2）按实验要求在实物上连线（3）在实验出现的电磁感应现象中，上述器材中哪个相当于电源？．查看本题解析需要普通用户：1个优点。用户与用户即可查看。电磁感应现象中的双杆问题
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电磁感应现象中的双杆问题
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电磁感应现象中的双杆问题
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1．一杆静止，另一杆做匀速运动
只有一根杆切割磁感线，因此电路中只会产生一个感应电动势。且根据公式E=BLVF=BIL
a&&&&&&&&&&&&& b
c&&&&&&&&&&&&& d
F例1、B=0.50Tabcdl=0.20mr=0.10G=0.10NFabcdabF0.10Nab2.0m/s2.0s0.40J2.0scd0.40J&& &&&& &&
&&& A.&&&&&&& B.&&&&&& C.&&&&&& D.&&&&&&
2．一杆静止，另一杆匀加速运动
只有一根杆切割磁感线，因此电路中只会产生一个感应电动势。但因为杆做匀加速运动，导体杆切割磁感线的速度在不断变化，根据公式E=BLV
例2、如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条足够长的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直。ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为T0的水平细线拉住，棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f 。棒ab与导轨间的摩擦不计，在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动，求：
（1）线断以前水平拉力F随时间t的变化规律；
（2）经多长时间细线将被拉断。
& （1）在时刻t，棒的速度 v＝at&&& ab棒中感应电动势为
&E＝BLv＝BLat&&
两棒中的感应电流为& I＝ && &&&&&&&ab棒做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得： F－BIL＝ma&&&&&&
解得F随时间变化的规律为：F= &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（2）细线拉断时cd棒的受力满足&&& BIL=f& +T0&&&&&&&&&&&& & +T0&&&
&&&& &&&&解得：& t= &&&&&&&&&&
3．两杆都做匀速运动
B3dBrv____&&&&&&& __
& F=BILE=2BLv
&&& &&&&&&&
b&&&&& c4．一杆做匀速运动，另一杆做匀加速运动
4BabcdLabcdm ,r 1abv0cd21cdaabv0
& 1abv0BLI= mg& && &
abv0BLI= mg+F
5．两杆都做匀加速运动
5E FP QmRabcdB5
& abFabbabacdbabcdab cdcd abcdABabcd abcdabcdFDCAC
6．方法归纳
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在电磁感应现象中，下列说法中错误的是（　　）A．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线框放在变化的磁场做切割磁场线运动，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反
题型：多选题难度：偏易来源：不详
A、感应电流的出现是由于穿过线圈的磁通量的变化而产生的，所以感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化．当磁场变小时，感应磁场方向与原来磁场方向相同，当磁场变大时，感应磁场方向与原来磁场方向相反．故A正确；B、闭合线框平行与磁场方向，放在变化的磁场中，则一定没有磁通量变化，从而没有感应电流出现．故B错误；C、闭合线框平行与磁场方向，放在变化的磁场中切割时，仍没有磁通量变化，从而没有感应电流出现．故C错误；D、感应电流的磁场可能与原来磁场方向相同，可能与原来磁场方向相反．故D错误；本题选错误的，故选：BCD
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据魔方格专家权威分析，试题“在电磁感应现象中，下列说法中错误的是（）A．感应电流的磁场总是阻..”主要考查你对&&楞次定律，感应电流&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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楞次定律感应电流
楞次定律：1、楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 2、对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量； ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身； ③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”； ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 3、楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动（来时拒，去时留）； ③阻碍原电流的变化（自感）。 4、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况； ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向； ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。 楞次定律与右手定则的关系：
“三定则一定律”的比较：
&&电磁感应中能量问题的解法：
(1)电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用。因此要维持安培力存在，必须有 “外力”克服安培力做功。此过程中，其他形式的能转化为电能。“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。当感应电流通过电器时，电能又转化为其他形式的能。同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 (2)电能求解思路主要有三种： 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：其他形式能的减少量等于产生的电能。③利用电路特征来求解：通过电源提供总能量IE或纯电阻电路中产生的焦耳热Q=I2RT来计算。 (3)基本解题思路 ①明确研究对象(哪一部分闭合回路或哪一部分导体)和研究过程。 ②对研究对象(运动的导体)受力分析，明确各个力的做功情况。 ③分析研究对象的运动过程，明确各种能量的转化情况。 ④选择恰当的规律列式求解。 (4)几种常用的功能关系 ①导体所受的重力做功导致重力势能的变化： ②导体所受的合外力做功导致其动能的变化：③导体所受的重力以外的力做功导致其机械能变化：④滑动摩擦力做功导致系统内能增加： (指相对位移的大小)。 ⑤安培力做功导致电能变化：克服安培力做的功等于电路中增加的电能，即。说明此结论在电路中只有动生电动势时才成立，涉及感生电动势时此结论就不成立了。广义的楞次定律：
电磁感应现象及产生条件：1.概念：由磁得到电的现象叫电磁感应现象在电磁感应中得到的电流叫感应电流，得到的电动势叫感应电动势2.产生条件：感应电流的产生条件： ①电路必须闭合 ②穿过回路的磁通量要发生变化 感应电动势的产生条件：无论电路闭合与否，只要穿过线圈的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电动势产生。产生感应电动势的那部分导体就是电源感应电流方向的判定：（1）楞次定律 Ⅰ、楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。Ⅱ、对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量； ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身； ③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”； ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。Ⅲ、楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动（来时拒，去时留）； ③阻碍原电流的变化（自感）。Ⅳ、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况； ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向； ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。（2）右手定则伸开右手让拇指跟其余的四指垂直，并且都跟掌心在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体的运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向。判断有无感应电流产生的方法：(1)判断有无感应电流产生，关键是抓件两个条件：①电路是否为闭合电路；②穿过电路本身的磁通量是否发生变化，其主要内涵体现在“变化”二字上。电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量很大但不变化，那么不论有多大，也不会产生感应电流。 (2)分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；②由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化；③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化。 (3)画好各种俯视图、侧视图等截面图，也可使问题的判断直观化、简单化。 电磁感应中图像类问题的解法：
1．图像问题&2．基本分析思路和方法 (1)选出或画出图像的问题 ①将复杂的过程划分为几个单一的小过程，逐一分析每一个小过程。 ②根据楞次定律或右手定则判断出感应电动势 (或电流)的方向，从而确定其正负。若研究安培力与时间的关系，还要根据左手定则或广义楞次定律判定安培力的方向，确定其正负。 ③根据法拉第电磁感应定律判定出感应电动势的大小变化规律，进而确定出感应电流、安培力的大小变化规律。 (2)对于选出图像的问题且四个选项都是某两个量的天系图像，其解是唯一的，可用排除法。 ①首先明确研究的是哪两个量间的关系。 ②从斜率的正负和大小、截距的大小、坐标的正负等方面比较四个选项中每一个小过程中的图线差异。 ③选取某一过程进行分析，排除错误选项，不能完全排除时再选一过程，直到得出答案。 ④在感应电流的i—t图像中，若整个过程中磁通量变化量为零，则i—t图线所围的总面积也为零。特别在单选题中利用此结论可快速准确解答。 (3)对于根据图像分析问题的题目，要正确理解图像问题，能把图像反映的规律对应到实际过程中去。理解图像时要从图像的横纵坐标轴的含义、图线的斜率和截距等方面去分析。
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高考物理复习：解决电磁感应切割问题
高考物理复习：解决电磁感应切割问题
天津市第四十二中学 祖晓宁
解析：设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势
ε=Bl(v0-v) ①
感应电流I=-
杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，BlI=μm2g ③
导体杆2克服摩擦力做功的功率 P=μm2gv ④
解得P=μm2g[v0--(R1+R2)] ⑤ (完毕)
两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离L=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？
解析：设任一时刻金属杆甲速度为v1、乙速度为v2。两杆均切割磁感线产生感应电动势，E1=Bv1L，E2=Bv2L。
回路中的电流：I=BL(v1-v2)/2R ①
杆甲的运动方程：F-BIL=ma ②
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量
Ft=mv1+mv2 ③
联立以上各式解得：
代入数据得：
v1=8.15m/s v2=1.85m/s (完毕)
例6-3、图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为L；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为L2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。
解析：E=B(L2-L1)v ①
F1=BIL1(方向向上) ③
F2=BIL2(方向向下) ④
F-m1g-m2g+F1-F2=0 ⑤
作用于两杆的重力功率的大小：P=(m1+m2)gv ⑧
电阻上的热功率：P'=I2R ⑨
p=-R(完毕)
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