第１卷第３期 ２０１２年３月 謦 素 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｖｏ１．１ Ｎｏ．３ Ｍａｒｃｈ，２０１２ 关于电磁感应问题的研究 王梅华 （黑龙江煤炭职业技术学院，黑龙江 双鸭山 １５５１００） ［摘要】法拉第电磁感应定律是物理学中电磁学部分的一个重要定律，对导体的部分和整体在磁场中运动时，产生感应电动 闭合电路欧姆定律法拉第电磁感应定律 势和感应电流的问题，是教学中的重点和难点。 ［关键词］电磁感应［中图分类号］０４４１．３ 一［文献标识码］Ａ ［文章编号］２０９５—３４３７（２０１２）０３—００８９～０２ 、电磁感应中的力学问题 ，甲＞， ，所以Ｆ甲＞Ｆ ，位移ｓ相同，故Ｗ甲＞Ｆ ，即甲图 中的外力做功多。 （一）解题关键 电磁感应和力学问题两者联系的桥梁通常是磁场 二、闭合电路欧姆定律在电磁感应现象中的应用 初中阶段学习电磁感应问题时是这样叙述的：闭合 对感应电流的作用力（安培力），因此导线运动的加速度 与感应电流就有着相互制约的关系，分析导线中安培力 电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在闭合 回路中就会产生感应电流。那么，为什么是闭合电路的 部分导体呢？如果电路不闭合又如何呢？限于初中的知 识水平，还不能解决上述问题。 的变化情况成为解决这类问题的关键。 （二）方法思路 解决电磁感应中的力学问题的一般思路是，先由法 拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后利用欧姆定律 求出感应电流，再求出安培力，最后用力学问题的解题 方法进行求解。 （三）注意事项 高中阶段学习了闭合电路欧姆定律，上述问题就可 以迎刃而解了。我们知道，在闭合电路中，因为有电源电 动势的存在，才能在闭合电路中得到持续的电流。推理 可知，只要有感应电流产生就必然存在电动势，即感应 安培力的大小一般与导体切割磁感线的速度有关， 速度变化，安培力随之改变，部分弹力及相应的摩擦力 电动势。所以如果电路不闭合，只要导体做了切割磁感 线的运动，虽然没有感应电流产生，但一定产生感应电 动势。而且，该导体相当于电源，将它 接上电阻等用电器，便可对用电器供 电。那么，对于整个闭合电路在磁场中 做切割磁感线运动的情景又如何呢？ 如图２所示，有一闭合正方形线圈，在 无限大匀强磁场中水平向右运动，由 Ｘ Ｘ Ｘ＞＜ Ｘ 图２ 也要发生变化，因力的变化必导致物体运动状态的变 化，所以分析有关问题时要注意上述联系。 （四）案例 ［例１］如图１所示，乙图中比甲图中多一个自感系 数为￡的理想线圈，其他部分与甲图都相同，导体棒ＡＢ （与导轨接触良好）在外力作用下以相同的加速度向右 做匀加速直线运动，若位移相同，则甲、乙图中哪个外力 做功多？ Ａ Ａ 于ＡＢ边和ＣＤ边做切割磁感线运动，在ＡＢ边和ＣＤ 边中要产生感应电流，则ＡＢ边和× ＇＞（× ｃＤ边必然有感应电动势产生，根、 据右手定则可知感应电动势的方 ）１（ Ｅ —＿ 向如图３所示。又根据感应电动势八 Ｉ＾＾ 的公式Ｅ＝ＢＬｖ，Ａ曰边和ＣＤ边产× ×× ×“ × 生的感应电动势大小相等、方向相 曰 图３ 甲 乙 反，因此产生的感应电流也大小相等、方向相反，根据闭 图１ 合电路欧姆定律，． ’＝０，所以在整个闭合电路 解：对甲图：Ｆ甲一 甲安＝ｍ０，对乙图：Ｆ 一 安＝ｍｒ上， 又 甲安＞ 安，口不变， 甲安＝曰，甲 ， 安＝曰， ， ＡＢＣＤ中就没有感应电流产生，这样与利用楞次定律的 判断结果是相同的。 ［收稿时间】２０１２一Ｏ１—２１ ［作者简介］王梅华（１９６０一），女，副高级职称，现在黑龙江煤炭职业技术学院从事物理教学工作。 （下转第９ｌ页） 舍当天的卫生、纪律进行量化评分，并在次日公布评分 结果。每栋设立一个总公布栏。 四、认真做好自律管理委员会的日常工作 （一）宿管办、住宿舍的专职辅导员、宿管员应督促 自律管理委员会搞好每天的日常工作 早上上课前的宿舍卫生检查、评分，督促学生按时 离开宿舍到教室上课。晚上督促学生按时就寝，发现并 劝阻当天宿舍中的吵架、打架、、酗酒、使用大功率 用电器等违纪现象，及时将违纪情况报告宿管员、值班 老师等相关人员，争取早发现、早报告、早处理，将违纪 现象消灭在萌芽状态。 （二）做好文明宿舍的评定工作 协调，互相团结，互相支持，形成合力。同时各辅导员、宿 管员、宿管办、系部、保卫处、总务处、学生处等相关部门 应主动关心、支持、指导自律委员会的工作，及时为他们 解决工作和生活中遇到的困难，为他们保驾护航，让他 们工作起来没有后顾之忧。 五、建立长效激励机制，提高自律委员会的工作积 极性 由宿管办拟定自律委员会工作奖励方案，报学生 处、校领导审批后执行。期末评选出优秀宿舍长、优秀楼 长、优秀栋长；自律委员会的、副、和学生 会、团委会干部一样可以参加学校优秀学生干部的评 选。 根据每天的宿舍量化评分，由楼长、栋长及宣传部 评定周文明、月文明、期文明宿舍。评定结果由宿管办在 每周末、次月初、期末张榜公布，颁发流动红旗并给予适 当的奖励。 （三）每周定期召开一次学生公寓自律管理委员会会议 会议由宿管办组织，自律委员会、副、栋 长、楼长及上周周文明宿舍的宿舍长参加。同时邀请系 部学生科科长、宿管员列席。会议主要总结上周自律委 员会的工作，肯定成绩，指出不足；周文明宿舍的宿舍长 介绍管理宿舍经验；收集建议；明确下周的主要工作。对 些比较突出的问题，宿管办要注意整理并协同系部、 保卫处、总务处等相关部门及时解决，不能解决的问题 应及时反馈并做好解释工作。 一（四）做好沟通、协调工作 优秀宿舍长、优秀楼长、优秀栋长在学校的学生助 学金、学生困难生活补助、困难学生减免学费、奖学金的 评选，在人党、参军方向，推荐实习、就业要等方面都应 给予优先考虑。 定期组织优秀宿舍长及自律委员会成员去本地区 其他高等院校的学生公寓参观、学习，学习他们的管理 经验、方式、方法，并组织春游、秋游等活动，以拓宽学生 视野，增强自律委员会的凝聚力。 实践证明，只要认真抓好自律委员会工作的检查、 督促、落实，及时为自律委员会解决工作中遇到的各种 问题，落实各项奖励措施。那么，一个个干净、文明、温馨 的宿舍，一栋栋卫生、祥和、安静的学生公寓将会是大学 校园一道亮丽的风景线。 ［责任编辑：陈明ｆ 要求自律委员会经常与学生会、团委、校卫队沟通， （上接第８９页） 三、重视电磁感应现象中的图线问题 电磁感应现象中的图线问题一般有两类：一类是根 ‘．． ＝ ＋ ＝÷Ｕｏ， 据导体切割磁感线的情况画出Ｅ—ｔ图线和ｉ－ｔ图线；另 类是根据ｃＤ—ｔ图线或Ｂ—ｔ图线画出Ｅ—ｔ和ｉ－ｔ图线， 或反之。通过对图线问题的练习，可以使学生加深对Ｅ＝ 一当ｄ￣２ｄ时，Ｕ￣＝Ｂ２ｄｖ＝２Ｕｏ， 当２ｄ～３ｄ时（ｂｅ已出磁场），Ｅ＝Ｂｄｖ＝Ｕｏ， ＾＾ 杀怡孚， ０ ＝争。 从前面的分析可以看出，对于电磁感应问题应分清 局部和整体，内部和外部，根据导体的运动情况，由法拉 第电磁感应定律和楞次定律，求出电动势或者感应电流 及电压，从而解决电磁感应的有关问题。 ［参考文献 ］ Ｂ 和Ｅ＝ｎ 的理解，同时也培养了学生应用数学知 识解决物理问题的能力。 ［例２］用粗细均匀的同一种导线制成“９”字形的线 框，放在有理想边界的匀强磁场旁， 磁感应强度为Ｂ，如图４所示，已知 磁场的宽度为２ｄ，ａｂ＝ｂｃ＝ｃｄ＝ｃｅ＝ｅｆ＝ ｄ，导线框从紧靠磁场的左边界以速 度 沿 轴的正方向匀速运动，设 Ｕｏ＝Ｂｄｖ。请画出６ｅ两点间的电压随 坐标 变化关系的图像。 解：当０～ｄ时， ＝Ｂ ＝Ｕｏ， ａ ｌ ｂｘ ｘ ｘ ｘ ［１］程守沫，江之永编．普通物理学电学部分［Ｍ］．北京：高等 教育出版，２００４． ［２］赵凯华，陈熙谋编．电磁学（下册）［Ｍ］．北京：人民教育出 版社，１９８８． ［３］江避编．电工与工业电子学［Ｍ］．西安：西安电子科技大学 出版社．２００７． ＝ ３ ＝｝ （外电路电 压） ［责任编辑：黄春香］ ９１
