電磁感應(yīng)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)存在情況

1、電磁感應(yīng)：感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)存在的情況江蘇省特級(jí)教師戴儒京產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方式有兩個(gè)，一個(gè)是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，Ei Blv ；叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；另一個(gè)是磁場(chǎng)變化引起磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E? n叫感生電動(dòng)勢(shì)。如果同時(shí)存在感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，題目怎么解請(qǐng)看例題。例1 .2003年高考江蘇物理卷第 18題（13分）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為ro= q /m ,導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離1=0.20 m.有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B = kt,比例系數(shù)k= T/s電阻

2、不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在 P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t= s時(shí)金屬桿所受的安培力例2 . 2007年高考廣東物理卷第19題（16分）如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距I,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。一質(zhì)量為 m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為I的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上， 與磁場(chǎng)左邊界相距 do。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力 F拉棒ab，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒 ab離 開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)

3、動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)o已知。求：（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能（3）do滿足什么條件時(shí)，棒 ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)NOxOd0d0+dx江蘇題：1【解答】以a表示金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度，在t時(shí)刻，金屬桿與初始位置的距離 L= -at22此時(shí)桿的速度 v=at這時(shí)，桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S= LI回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)出B而 B= ktt=SB + BlvtB(t回路的總電阻R= 2Lro回路中的感應(yīng)電流i=作用于桿的安培力F= BliR3 k2|2解得 F=2 r0代入

4、數(shù)據(jù)為F=X 10 3 N【解析】本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合及分析綜合能力分析法：F 安=BILB ktEIREBLv S-Btv at（a為金屬桿的加速度）1 2S L x L at 2（x為t時(shí)刻金屬棒離開(kāi) PQ的距離）t1 2R 2v0 x 2v0at2以上為分析法，從要求.應(yīng)求已知，要求F安，應(yīng)求B和I,要求I,應(yīng)求E和R,逐步推導(dǎo)，直到應(yīng)求的全部已知（確實(shí)不可求的，如a，可用字母表示，運(yùn)算中可能約去）。求解過(guò)程是：將、代入求出E，32E kLat22將與代入求出I3kL2vo已將a約掉，且I與t無(wú)關(guān)。將與代入得F 安=kt3kL2vo3k2L2t2vo最后將已知數(shù)據(jù)代入得F 安=X

5、 10N本題也可以將式求出階段性數(shù)據(jù)結(jié)果再代入式，則l=0.06A3F 安= kIlt 1.44 10 N本題的創(chuàng)新處也是易錯(cuò)處在式式，即產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的因素有兩個(gè)，一個(gè)是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生E1 BIv （叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)），另一個(gè)是磁場(chǎng)變化引起磁通量變化產(chǎn)生E2（叫感生電動(dòng)勢(shì)），這是以前的高考試題中未出現(xiàn)過(guò)的。因?yàn)楦猩妱?dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)在回 路中方向相同，所以總電動(dòng)勢(shì)等于二者之和。本題難度：難。廣東題：【解析】(1)設(shè)離開(kāi)右邊界時(shí)棒 ab速度為，則有BIIR r對(duì)棒有：2Fo BIl 0解得：2Fo(R r)B2l2(2)在ab棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理:Fod 0 2F0dW安1 m22 0由功能關(guān)系：E電W安解得：E電Fo(do2d)2mFo2(R r)2B4l4(3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為0，則有Fodo1 22m0，即do22F°m(R r)b4i時(shí)，進(jìn)入磁場(chǎng)后一直勻速運(yùn)動(dòng)。歸納：在