法拉電磁感應(yīng)定律ppt課件

1、法拉第電磁感應(yīng)定律四）法拉第電磁感應(yīng)定律四）力學(xué)綜合力學(xué)綜合如下圖，如下圖，MNMN、PQPQ為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接入電阻入電阻R1=30R1=30歐和電流表歐和電流表A A，另一端接人電阻，另一端接人電阻R2=6R2=6歐，質(zhì)量為歐，質(zhì)量為0.10.1千克的金屬棒放在導(dǎo)軌千克的金屬棒放在導(dǎo)軌abab處，金屬處，金屬棒以初速為棒以初速為5 5米米/ /秒滑到導(dǎo)軌的秒滑到導(dǎo)軌的abab處，時間為處，時間為1 1秒，導(dǎo)軌間距秒，導(dǎo)軌間距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1a

2、b=1米。若金屬棒米。若金屬棒滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻和摩擦，求：軌的電阻和摩擦，求：1 1金屬棒在金屬棒在abab處的速度處的速度v v如下圖，如下圖，MNMN、PQPQ為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接入電阻入電阻R1=30R1=30歐和電流表歐和電流表A A，另一端接人電阻，另一端接人電阻R2=6R2=6歐，質(zhì)量為歐，質(zhì)量為0.10.1千克的金屬棒放在導(dǎo)軌千克的金屬棒放在導(dǎo)軌abab處，金屬處，金屬棒以初速為棒以

3、初速為5 5米米/ /秒滑到導(dǎo)軌的秒滑到導(dǎo)軌的abab處，時間為處，時間為1 1秒，導(dǎo)軌間距秒，導(dǎo)軌間距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。若金屬棒米。若金屬棒滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻和摩擦，求：軌的電阻和摩擦，求：2 2電阻電阻R1R1上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量Q Q如下圖，如下圖，MNMN、PQPQ為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接入電阻入電阻R1=30R1=30歐和電流表歐和電流表A A，另一端接人

4、電阻，另一端接人電阻R2=6R2=6歐，質(zhì)量為歐，質(zhì)量為0.10.1千克的金屬棒放在導(dǎo)軌千克的金屬棒放在導(dǎo)軌abab處，金屬處，金屬棒以初速為棒以初速為5 5米米/ /秒滑到導(dǎo)軌的秒滑到導(dǎo)軌的abab處，時間為處，時間為1 1秒，導(dǎo)軌間距秒，導(dǎo)軌間距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。若金屬棒米。若金屬棒滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻和摩擦，求：軌的電阻和摩擦，求：3 3電流表電流表A A上的電流上的電流I I如下圖，如下圖，MNMN、PQPQ為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，為兩根間距不等的光滑金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直

5、向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌一端接入電阻入電阻R1=30R1=30歐和電流表歐和電流表A A，另一端接人電阻，另一端接人電阻R2=6R2=6歐，質(zhì)量為歐，質(zhì)量為0.10.1千克的金屬棒放在導(dǎo)軌千克的金屬棒放在導(dǎo)軌abab處，金屬處，金屬棒以初速為棒以初速為5 5米米/ /秒滑到導(dǎo)軌的秒滑到導(dǎo)軌的abab處，時間為處，時間為1 1秒，導(dǎo)軌間距秒，導(dǎo)軌間距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。若金屬棒米。若金屬棒滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)滑動時電流表的示數(shù)始終不變，不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻和摩擦，求：軌的電阻和摩擦，求：4 4勻強磁場

6、的磁感強度勻強磁場的磁感強度B B例題：如圖兩根相距為例題：如圖兩根相距為d d的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，一端接有阻值為軌位于水平面內(nèi)，一端接有阻值為R R的電阻，在的電阻，在x0 x0的的一側(cè)存在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨一側(cè)存在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨x x均勻增大，均勻增大，B=kxB=kx、式中、式中k k是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直。是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直。可在導(dǎo)軌上滑動，當可在導(dǎo)軌上滑動，當t=0t=0時位于時位于x=0 x=0處速度為處速度為V0V0，方向，方向沿沿x x軸正方向，在運動過程中一大小可調(diào)節(jié)的外力軸正方向，在

7、運動過程中一大小可調(diào)節(jié)的外力F F作作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為A A，方向沿方向沿x x軸負方向，除外接電阻外其余電阻均可忽略；軸負方向，除外接電阻外其余電阻均可忽略；求求1 1該回路中感應(yīng)電流持續(xù)時間多長？該回路中感應(yīng)電流持續(xù)時間多長？R RO Ox x例題：如圖兩根相距為例題：如圖兩根相距為d d的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，一端接有阻值為軌位于水平面內(nèi)，一端接有阻值為R R的電阻，在的電阻，在x0 x0的的一側(cè)存在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨一側(cè)存在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨x x均勻增大，均

8、勻增大，B=kxB=kx、式中、式中k k是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直。是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直。可在導(dǎo)軌上滑動，當可在導(dǎo)軌上滑動，當t=0t=0時位于時位于x=0 x=0處速度為處速度為V0V0，方向，方向沿沿x x軸正方向，在運動過程中一大小可調(diào)節(jié)的外力軸正方向，在運動過程中一大小可調(diào)節(jié)的外力F F作作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為A A，方向沿方向沿x x軸負方向，除外接電阻外其余電阻均可忽略；軸負方向，除外接電阻外其余電阻均可忽略；求求2 2當金屬桿的速度大小為當金屬桿的速度大小為v0/2v0/2時，回路中感應(yīng)電動時，回

9、路中感應(yīng)電動勢有多大？勢有多大？R RO Ox x例題：如圖兩根相距為例題：如圖兩根相距為d d的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，一端接有阻值為于水平面內(nèi)，一端接有阻值為R R的電阻，在的電阻，在x0 x0的一側(cè)存的一側(cè)存在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨在沿豎直方向的磁場，磁感強度隨x x均勻增大，均勻增大，B=kxB=kx、式、式中中k k是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直?？稍趯?dǎo)軌上滑是一常數(shù)，一金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直?？稍趯?dǎo)軌上滑動，當動，當t=0t=0時位于時位于x=0 x=0處速度為處速度為V0V0，方向沿，方向沿x x軸正方向，在軸正方向，在運動過程中一

10、大小可調(diào)節(jié)的外力運動過程中一大小可調(diào)節(jié)的外力F F作用于金屬桿以保持金作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為屬桿的加速度恒定，大小為A A，方向沿，方向沿x x軸負方向，除外軸負方向，除外接電阻外其余電阻均可忽略；求接電阻外其余電阻均可忽略；求3 3從從t=0t=0到速度為零時這段時間內(nèi)流過電阻到速度為零時這段時間內(nèi)流過電阻R R上的電量上的電量R RO Ox x例題：為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可例題：為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用下述裝置，在列車頭底部的強磁體而在軌道上每采用下述裝置，在列車頭底部的強磁體而在軌道上每隔隔4040米安裝一個線圈。當列車經(jīng)過線圈上

11、方時，線圈米安裝一個線圈。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁場區(qū)域與線圈截面相同，方向速度和加速度。假設(shè)磁場區(qū)域與線圈截面相同，方向與截面向垂直，磁感強度為與截面向垂直，磁感強度為B=0.004TB=0.004T，線圈匝數(shù)，線圈匝數(shù)n=5n=5，長長L=0.1mL=0.1m，電阻，電阻0.40.4包括引線電阻），測試記錄包括引線電阻），測試記錄下來的電流下來的電流位移如圖所示。試求：位移如圖所示。試求：在離在離O O原點原點20m20m，60m60m處列車的速度處列車的速度V1V1和和V2V

12、2的大的大小小例題：為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用下述裝置，在列車頭底部的強磁體而在軌道上每隔40米安裝一個線圈。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁場區(qū)域與線圈截面相同，方向與截面向垂直，磁感強度為B=0.004T，線圈匝數(shù)n=5，長L=0.1m，電阻0.4包括引線電阻），測試記錄下來的電流位移如圖所示。試求：假設(shè)列車是勻變速，求列車加速度的大小例題：為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用下述裝置，在列車頭底部的強磁體而在軌道上每隔40米安裝一個線圈。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各

13、位置的速度和加速度。假設(shè)磁場區(qū)域與線圈截面相同，方向與截面向垂直，磁感強度為B=0.004T，線圈匝數(shù)n=5，長L=0.1m，電阻0.4包括引線電阻），測試記錄下來的電流位移如圖所示。試求：(3)若想在列車內(nèi)測量車速，裝置應(yīng)作怎樣調(diào)整？1.1.如下圖，兩根平行導(dǎo)軌與水平面的夾角均如下圖，兩根平行導(dǎo)軌與水平面的夾角均為為，勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌放置的兩根金屬，勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒棒abab、cdcd與導(dǎo)軌間均無摩擦，金屬棒質(zhì)量均為與導(dǎo)軌間均無摩擦，金屬棒質(zhì)量均為m,m,電阻均為電阻均為R R，若用沿平行于導(dǎo)軌方向的外力，若用沿平行于導(dǎo)軌方向的外力拉拉abab沿導(dǎo)軌勻速上滑，恰能使沿

14、導(dǎo)軌勻速上滑，恰能使cdcd剛好靜止在導(dǎo)剛好靜止在導(dǎo)軌上不動，求此時外力軌上不動，求此時外力F F的大小和金屬棒的大小和金屬棒abab運運動的速度大小。動的速度大小。作業(yè)作業(yè)B Ba ab bc cd dF F2.2.如下圖，在光滑絕緣的水平面上，一個半如下圖，在光滑絕緣的水平面上，一個半徑為徑為1010厘米、電阻為厘米、電阻為1 1歐、質(zhì)量為歐、質(zhì)量為0.10.1千克的金千克的金屬圓環(huán)，以屬圓環(huán)，以1010米米/ /秒的速度向一有邊界的勻強秒的速度向一有邊界的勻強磁場花去，磁場的磁感強度為磁場花去，磁場的磁感強度為0.50.5特，經(jīng)過一特，經(jīng)過一段時間圓環(huán)恰有一半進入磁場且產(chǎn)生段時間圓環(huán)恰有

15、一半進入磁場且產(chǎn)生3.23.2焦的焦的熱量，球此時圓環(huán)的瞬時速度和瞬時加速度的熱量，球此時圓環(huán)的瞬時速度和瞬時加速度的大??？大??？B3.3.在光滑絕緣水平面上有電阻為在光滑絕緣水平面上有電阻為0.10.1歐、質(zhì)量歐、質(zhì)量為為0.050.05千克的正方形金屬框千克的正方形金屬框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，米，以以1010米米/ /秒初速度向磁感強度秒初速度向磁感強度0.50.5特、方向垂直特、方向垂直水平面向下、足夠大的勻強磁場滑去，當金屬水平面向下、足夠大的勻強磁場滑去，當金屬框進入磁場到如圖位置時已產(chǎn)生框進入磁場到如圖位置時已產(chǎn)生1.61.6焦的熱量。焦的熱量。求：求：1

16、1圖示位置時金屬框的動能圖示位置時金屬框的動能c cb ba ad d3.3.在光滑絕緣水平面上有電阻為在光滑絕緣水平面上有電阻為0.10.1歐、質(zhì)量歐、質(zhì)量為為0.050.05千克的正方形金屬框千克的正方形金屬框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，米，以以1010米米/ /秒初速度向磁感強度秒初速度向磁感強度0.50.5特、方向垂直特、方向垂直水平面向下、足夠大的勻強磁場滑去，當金屬水平面向下、足夠大的勻強磁場滑去，當金屬框進入磁場到如圖位置時已產(chǎn)生框進入磁場到如圖位置時已產(chǎn)生1.61.6焦的熱量。焦的熱量。求：求：2 2圖示位置時金屬框的感應(yīng)電流功率圖示位置時金屬框的感應(yīng)電流功率c cb ba ad d3.3.在光滑絕緣水平面上有電阻為在光滑絕緣水平面上有電阻為0.10.1歐、質(zhì)量為歐、質(zhì)量為0.050.05千克的正方形金屬框千克的正方形金屬框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，以米，以1010米米/ /秒初秒初速度向磁感強度速度向磁感強度0.50.5特、方向垂直水平面向下、足夠特、方向垂直水平面向下