高考物理课件：含感应电动势的电路分析与计算.ppt

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这类问题中应当把产生感应电动势的部分导体看成电源，其余通路则为外电路，根据电路结构进行分析计算.
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感悟·渗透·应用
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感悟·渗透·应用
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【例7】如图4-8所示，da、cb为相距l的平行导轨(电阻可以忽略不计).a、b间接有一个固定电阻，，并以速度v匀速滑动(平移)，v的方向和da平行. 
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图4-8
感悟·渗透·应用
杆MN有电阻，，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面(dabc平面)向里
求固定电阻R上消耗的电功率为最大时θ角的值
求杆MN上消耗的电功率为最大时θ角的值.
感悟·渗透·应用
【解析】如图4-8所示，杆滑动时切割磁感线而产生感应电动势E=Blv，与角无关.
以r表示两导轨间那段杆的电阻，回路中的电流为:
电阻R上消耗的电功率为:
由于E和R均与无关，所以r值最小时，，r的值最小，所以PR最大时的值为=/2.
感悟·渗透·应用
(2)杆上消耗的电功率为:
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Pr=
要求Pr最大，即要求
显然，r=R时， 有极大值因每米杆长的电阻值为R，r=R即要求两导轨间的杆长为1m，
感悟·渗透·应用
所以有以下两种情况：
如果l≤1m，则满足下式时r=R
1×sin=l 所以=arcsinl
如果l＞1m，则两导轨间那段杆长总是大于1m，即总有r＞R由于
在r＞R的条件下，上式随r的减小而单调减小，r取最小值时=/2， 取最小值，
取最大值，所以，Pr取最大值时值为
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感悟·渗透·应用
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【例8】如图4-9所示，光滑的平行导轨P、Q相距l=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，导轨电阻不计.
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图4-9
感悟·渗透·应用
磁感应强度B=(开关S断开)时，电容器两极板之间质量m=1×10-14kg、带电量Q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动；当S闭合时，微粒以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，取g=10m/s2，求：
金属棒ab运动的速度多大?电阻多大?
S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
感悟·渗透·应用
【解析】(1)带电微粒在电容器两极板间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，则得到:mg=
求得电容器两极板间的电压
由于微粒带负电，可知上极板电势高.
由于S断开，R1上无电流，R2、R3串联部分两端总电压等于U1，电路中的感应电流，即通过R2、R3的电流为:
感悟·渗透·应用
由闭合电路欧姆定律，ab切割磁感线运动产生的感应电动势为E=U1+Ir①
其中r为ab金属棒的电阻
当闭合S后，带电微粒向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有:mg-U2q/d=ma
求得S闭合后电容器两极板间的电压: