图象.(2)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力.F推F安
ILB
I2rB20022314010205N.(3)发电机的输出功率即灯的电功率,所以PI2R20228W032W.答案:(1)图见解答(2)05N(3)032W.
反思:电磁感应问题一般会涉及立体空间图的分析,要求考生空间立体感到强,并能正确转化为平面图.解决本题的关键是,分析出线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,先求出其切割磁感线运动的速度,进而求出感应电动势和感应电流.例题:将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α37°的斜面上,ab边与斜面的底线MN平行,如图所示.abbccdeffa02m,线框总电阻为R002Ω,ab边的质量为m001kg,其余各边的质量均忽略不计,框架可绕过c、f点的固定轴自由转动,现从t0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度与时间的关系为B05tT,磁场方向与ecdef面垂直.(cos37°08,si
37°06)fdaMcbBαN
f(1)求线框中感应电流的大小,并在ab段导线上画出感应电流的方向;(2)t为何值时框架的ab边对斜面的压力为零本题简介:本题涉及到法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力、左手定则平衡条件等较多知识,是一道综合性题.解析:该题是一个在三维空间展开的电磁感应综合问题,因此空间的几何关系分析是解决这类问题的关键.(1)由题设条件可得:E
Bcdde002V,所以感应电流IE10A,根据楞ttR
次定律可判断,感应电流的方向从a→b.(2)ab边所受的安培力为FBBIab01t,方向垂直于斜面向上,当框架的ab边对斜面的压力为零时,由平衡条件得FBmgcos37,由以上各式并代入数据得:t08s.答案:t08s反思:本题情景比较复杂,考查考生物理学科知识的同时,考查考生空间想象能力和应用数学知识解决问题的能力.涉及到空间几何关系的这类具有典型空间特征的电磁感应综合问题,应引起同学们足够的重视.五、能力突破例题1:曾经流行过一种自行车车头灯供电小型交流发电机,下图其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点,与ab边平行,它的一端有一半径ro10cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动.设线框由N800匝导线圈组成,每r