淺析電磁感應的三類綜合考題

1 電磁感應與電路的綜合問題

在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路相當于電源。因此，高考中常把電磁感應和電路聯系在一起綜合考查。求解這類考題的基本方法是：用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向，畫等效電路圖，再運用全電路歐姆定律、串并聯電路性質及電功率等公式聯立求解。

例1 (2004年全國春考題)如圖1所示，直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為l，電阻為R的均勻導線，ac和bc的電阻可不計，ac長度為l2，磁場的磁感強度為B，方向垂直紙面向里。現有一段長度為l2，電阻為R2的均勻導體桿MN架在導線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導線框保持良好接觸，當MN滑過的距離為l3時，導線ac中的電流是多大？方向如何？

解析 因切割導體相當于電源，所以當MN滑過l3時，其等效電路如圖2所示，這時的有效切割長度為23·l2=l3，故電動勢E=Blv=13Blv，電源內阻r=23×R2=R3，所以總電流：

2 電磁感應與能量綜合問題

導體切割磁感線或磁通量發生變化在回路中產生感應電流，使機械能或其它形式的能量轉化為電能，具有感應電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發熱，又可以使電能轉化為機械能或電阻的內能。因此，電磁感應是實現能量綜合的最好題材。分清各力的做功情況與能量轉化情況是解決這類考題的關鍵。

例2 (2006年全國考題上海物理卷)如圖3所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與固定電阻R1和R2相連?！?br>