高中物理电磁感应计算公式及答题思路

高中物理电磁感应计算公式及答题思路

引用

新浪网

1.

https://m.edu.iask.sina.com.cn/jy/2V8BoZz4ut9.html

电磁感应是高中物理中的一个重要概念，涉及磁通量变化产生感应电动势的现象。本文将详细介绍电磁感应的基本原理、相关计算公式以及四种实用的解题思路，帮助读者掌握这一知识点的核心内容。

电磁感应现象

电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。例如，当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种电流称为感应电流，产生的电动势称为感应电动势。

电磁感应公式

根据法拉第电磁感应定律，电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。其公式为：

物理电磁感应解题思路

套路一：滑杆最大速度的固定求法

滑杆在重力或重力分力和安培力的作用下，一般会做加速度减小的加速运动。当加速度为零时，滑杆达到最大速度。此时，重力（分力）等于安培力，即：

mg 或 mgsinθ = (BL)^2V

套路二：电路中通过的电量

这个问题相对其他问题较为冷门，但整个高中阶段提到电量的公式只有一个：Q=It。这里的I是指平均电流，可以通过以下两种方法求解：

1. 求平均感应电动势，然后根据欧姆定律求平均电流：
   E(平均) = Δφ/Δt
   I(平均) = E(平均)/R总

2. 联立上述公式得到：
   Q = Δφ/R总

这里R总是电路中总电阻，Δφ（BS）是磁通量变化量。S是滑杆实际划过的面积（导轨宽度Lx滑杆划过的距离）。因此，求电量的问题可以转化为求滑杆走过的距离。

套路三：求焦耳热

求焦耳热本质上就是求安培力做功，一般为负功。安培力做功等于电路中的总焦耳热。求焦耳热需要运用能量守恒定律或动能定理。具体步骤如下：

1. 如果有外力主动拉滑杆运动，外力做功就是总功。
2. 如果没有外力，需要对滑杆进行受力分析，考虑重力做功和动能变化。
3. 安培力做功转化为焦耳热，重力做功根据滑杆运动升高降低判断正负。

套路四：电路中不产生感应电流的情况

当电路闭合回路磁通量不能发生变化时，不会产生感应电流。此时需要列出B1S1=B2S2。例如：

第一问：上面已经写了。

第二问：3mgh-mgh-Q=1/2mV^2。这里的V就是前问结论。

第三问：BoLh=BL(h+Vt+1/2at^2)。因为电路中没有电流，滑杆不受安培力，相当于磁场消失了，滑杆只是在滑轮另一侧物块的重力作用下向上运动。运用牛顿第二定律：3mg-mg=4ma。联立上几式，解出结果即可。