2012届高考二轮复习专题 :电磁感应中的电路分析和图象问题
一、电路分析
在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流,因此,电磁感应问题又往往很电路问题联系在一起,解决这类电磁感应中的电路问题,不仅要应用电磁感应的有关规律,如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等;还要应用电路中的有关规律,如欧姆定律,串并联电路的性质等,要将电磁感应、电路的知识,甚至和力学知识综合起来应用。
其主要步骤是:
1.确定电源.产生感应电流或感应电动势的那部分电路就相当于电源,利用法拉第电磁感应定律确定其电动势的大小,利用楞次定律确定其正负极.需要强调的是:在电源内部电流是由负极流向正极的,在外部从正极流向外电路,并由负极流人电源.如无感应电流,对感应电动势方向的判断,则可以假设电流如果存在时的流向.
2.分析电路结构,画出等效电路图.这一步的实施的本质是确定“分析”的到位与准确.承上启下,为下一步的处理做好准备.
3.利用电路规律求解.主要还是欧姆定律、串并联电路、电功、电热.
【例1】如图所示,粗细均匀的金属环的电阻为R,可转动原金属杆OA的电阻为R/4,杆长为L,A端与环相接触,一定值电阻分别与杆的端点O及环边连接,杆OA在垂直于环面向里的、磁感应强度为 B的匀强磁场中,以角速度ω顺时针转动,又定值电阻为R/2,求电路中总电流的变化范围。
解析:设某一时刻金属杆转至图示位置,杆切割磁感线产生感应电动势相当于电源,金属杆上由A沿顺时针方向到D和沿逆时针方向到D的两部分电阻(分别设为Rx和Ry)并联,再与定值电阻R/2串联,组成