的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能.适用于安培力为变力.③利用电路特征来求解,通过电路中所产生的电能来计算.4.电磁感应中的图象问题电磁感应的图象主要包括Bt图象、Φt图象、Et图象和It图象,还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象,即Ex图象和Ix图象.一般又可把图象问题分为两类:①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象.②由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.解答电磁感应中的图象问题的基本方法是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解答.三、考点透视1.电磁感应中的力和运动例题1.(2008年天津理综25题)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。列
f车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为vvv0。1简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;2为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边zB应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关yQMB0系式:3计算在满足第2问的条件下列车速度为vOxOλl时驱动力的大小。B0图1N图2【解析】dP(1)由于列车速度与磁场平移速度方向相同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到安培力即为驱动力。(2)为使列车获得最大驱动力,MM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致线框中电流最强,也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大,因此,d应为
2λ
x
2dd2k1或kN①22k1
的奇数倍,即2
(3)由于满足(2)问条件,则MM、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反,经短暂的时间Δt,磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。因为v0v,所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S(v0v)lΔt在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁r