動生電動勢

一．單桿+電阻

二．轉(zhuǎn)動桿+電阻

三．單桿+電容

四．雙桿+電阻

感生電動勢

一．線圈+電阻

二．線圈+電容

三．線圈+動桿

1.如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。（導(dǎo)體桿運動距離L內(nèi)，從牛頓運動定律、功能關(guān)系、電路知識分析本題）

單桿+電阻模型

從受力角度探討，

（1）受力分析：重力、彈力、摩擦力、安培力。這是基礎(chǔ)步驟，此步錯，基本就完蛋了。

（2）牛頓第二定律：

（3）安培力：

（4）閉合電路歐姆定律：

（5）法拉第電磁感應(yīng)定律：   是求解感應(yīng)電動勢的原始式，在此題中具體化為。

聯(lián)立合并得：

分析此式，v和a兩個變量，v增大，a減小，當a減為零后，v達到最大值，位移L內(nèi)做加速度減小的加速運動?？梢愿鶕?jù)已知量來計算最大速度。

從功能角度思考，做功的力有：重力、摩擦力、安培力。重力、摩擦力為恒力，安培力為變力。

動能定理：

能量轉(zhuǎn)化角度：通過F做功外界將能量輸入了系統(tǒng)，系統(tǒng)總能量增加了：動能、摩擦內(nèi)能、焦耳熱

解釋，電流雖然不恒定，但任意時刻通過兩電阻的電流相等。

2.在如圖甲所示的電路中，電阻R₁＝R₂＝2R，圓形金屬線圈半徑為r₁，線圈導(dǎo)線的電阻為R，半徑為r₂(r₂<r< span="">₁)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t₀和B₀，其余導(dǎo)線的電阻不計，閉合S，至t₁時刻，電路中的電流已穩(wěn)定，求電容器所帶的電荷量。</r<>

右邊線圈看作是一電源，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求電動勢。根據(jù)閉合電路歐姆定律求干路電流，根據(jù)歐姆定律求R₁兩端電壓，根據(jù)電容器知識求帶電量。

3.如圖所示，導(dǎo)體桿OQ在作用于OQ中點且垂直于OQ的力作用下，繞垂直線框平面過O點的軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強磁場中以一定的角速度轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于框架平面，AO間接有電阻R，其余電阻均不計，回路中的總電功率為P，求導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度。

根據(jù)轉(zhuǎn)動切割求電動勢，就轉(zhuǎn)變成單桿電阻模式。

4.如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，質(zhì)量為m的金屬桿MN靜止垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌間接有一個電容為C的電容器，整個裝置處于垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻均不計。現(xiàn)給金屬桿MN施加一水平向右的恒力F，使導(dǎo)線MN向右運動，電容器的耐壓值足夠大。分析：金屬桿MN的運動規(guī)律。

牛頓第二定律：

安培力：

電流的定義：；這是此題的一個難點。是平均值，牛頓第二定律具有瞬時性。此情景中，電流是電容器的充電電流。

電容器：

法拉第電磁感應(yīng)定律：  

電路知識：U=

聯(lián)立得，瞬時電流為：

5.如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L，固定于一垂直于水平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，MN導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，電阻為r，PQ導(dǎo)體棒的質(zhì)量為M，電阻為R，現(xiàn)給MN導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力F，分析：兩導(dǎo)體棒穩(wěn)定后的運動情況。

力學(xué)角度列牛頓第二定律方程問題不大，關(guān)鍵是電流大小如何確定。將原始的平均電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)樗矔r電動勢，再結(jié)合閉合電路歐姆定律求瞬時電流。

對MN，有； 

對PQ，有；   

；

a₁減?。籥₂增大；但只要a₁還大于a₂，v₁-v₂就不斷增大。動態(tài)變化，當a₁等于a₂時，

v₁-v₂變?yōu)槎ㄖ?。達到“穩(wěn)定”狀態(tài)。

感生電動勢于此類似，只是電動勢的計算有點不同，其他可以抄動生的作業(yè)！